Введение к работе
Актуальность темы. По мере совершенствования строительного эоизводства повышаются требования к качеству строительных мате-налов, расширяется их ассортимент, растут требования к сырью. Это одразумевает с одной стороны, поиски новых технологических решений , с другой - более глубокое и всестороннее изучение энергетики исход-ого сырья.
В процессе совершенствования технологии производства ис-усственных конгломератов наряду с использованием новых видов сырья амечается тенденция изменения роли некоторых минералов. Следует собо подчеркнуть эволюцию функций кварца от отошителя в керамике, аполнителя бетонов и растворов до активного компонента известково-ремнеземистого вяжущего, тонкомолотых цементов, вяжущих низкой одопотребности, керамобетонов.
В традиционных материалах (строительный раствор, бетон, кера-іика и т.д.) стремятся использовать средне- и крупнозернистый кварце-ый песок, который играет роль заполнителя, что уменьшает расход до-югостояшего вяжущего и усадочные явления. Перспективными іатериалами на основе кремнеземистого сырья являются ячеистые мате-шалы автоклавного твердения, тонкомолотые цементы, вяжущие низкой юдопотребности, материалы контактно-конденсационного твердения, :интез которых основан на использовании тонкодисперсной фазы сремнеземистого компонента и др.
Технология производства прогрессивных материалов основана на іктивизации роли кварца при синтезе новообразований. Активизация эсуществляется путем дезинтеграции кварцсодержащих пород до удельной поверхности 500-1600 м2/кг, обработкой поверхностно-активными веществами и т.д. В этом случае минерал выступает в роли более активного компонента твердеющих систем. Значительную роль при этом играют примеси, дефекты кристаллической решетки, наличие многофазных включений, их химический состав и многие другие факторы, связанные с генетическими особенностями кремнезема.
Представляется необходимым изучение влияния важнейших типо-морфных признаков кварца различного генезиса на гранулометрию, форму и морфологию поверхности диспергированных частиц, механизм и кинетику образования гидросиликатов кальция, структурно-текстурные характеристики материалов гидротермального твердения,
что позволит ранжировать кварцсодержащие породы по степени эффективности их использования в качестве сырья стройиндустрии, выявить способы оптимизации составов известково-кремнеземистогс вяжущего при использовании любого генетического типа кварца, расширить сырьевую базу материалов гидратационного твердения путем использования нетрадиционных кварцевых пород.
Целью работы является исследование влияния генетических особенностей кварца на синтез новообразований в системе СаО-БіОг-НгО и структурно-текстурные особенности силикатных автоклавных материалов.
Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:
обобщение литературных данных по изучению генетических особенностей кремнезема, выделению типоморфных признаков кварца и их эволюции при метаморфизме;
изучение образцов кварца, используемых для синтеза новообразований и силикатных материалов;
исследование строения и состава кремнеземсодержащих метамор-фогенных пород КМА, затронутых процессами выветривания;
изучение механизма и кинетики образования гидросиликатов кальция, их фазового состава и морфологии на основе кремнезема различных генетических типов;
исследование структурно-текстурных характеристик силикатных автоклавных материалов на основе традиционного сырья;
изучение строения изделий на основе кварцсодержащих пород разного генезиса и его влияния на прочностные показатели строительных материалов;
разработка методики описания строительных материалов гидратационного синтеза;
разработка составов для производства силикатных автоклавных материалов на основе кремнеземсодержащих пород различного генезиса;
разработка рекомендаций по использованию метаморфогенных пород, затронутых процессами выветривания.
Научная новизна работы:
- установлен характер влияния генетических особенностей кварца
на его реакционную способность в гидротермальных условиях;
предложен генетический подход к проблеме выбора кварцсодер-ащего сырья; основные типы кварца проранжированы по снижению іергоемкости при производстве силикатных автоклавных материалов;
составлена классификация сырья КМА для производства строительных материалов автоклавного твердения;
- предложены пути оптимизации структуры силикатных изделий.
Практическое значение работы:
на основании выявленных закономерностей влияния генетических собенностей кварца на свойства строительных материалов автоклавно-о твердения предложены дополнения ОСТ 21-1-80 "Песок для произ-одства силикатных изделий автоклавного твердения";
предложена рациональная область использования ранее не вос-ребованных вмещающих пород КМА - выветрелых кварцитопесчани-:ов, составлены рекомендации по их использованию в качестве сырьевых юмпонентов при производстве силикатных изделий;
разработан состав для производства плотных автоклавных сили-:атных материалов на основе отсева дробления попутно добываемых зарцитопесчаников КМА фракции 0-2 мм. Экономический эффект от інедрения составит 3861 млн.руб. (или 39,96 тыс.руб./1 тыс.шт.усл.кирп.);
разработан состав для производства ячеистых автоклавных сили-<атных материалов оптимизированной структуры;
- предложена методика описания материалов гидратационного
твердения.
Внедрение результатов работы:
для строящегося в г.Сургут Тюменской области завода силикатных стеновых материалов разработан и передан технологический регламент для производства мелких стеновых блоков из газосиликата, в соответствии с которым планируется строительство цеха;
Белгородскому территориальному управлению геологии и использования недр переданы рекомендации по применению нетрадиционного для стройиндустрии сырья - выветрелых кварцитопесчаников;
результаты исследований и методика описания строительных материалов внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по специальности 29.06.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и
конструкций" (г. Белгород, 1993 гг.), на 2-й международной научно-практической конференции "Вопросы планирования и застройки городов" (г. Пенза, 1995 г.), на вторых Академических чтениях РААСН "Современные проблемы строительного материаловедения" (г. Казань, 1996).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 8 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 202 страницах машинописного текста, включающего 18 таблиц, 72 рисунка и фотографий, список литературы из 157 наименований, 13 приложений.
