Рекомендации по технологии обработки горных пород карбонатного состава растворами сульфатов некоторых металлов с позиций физико-механических свойств. Анализ зависимости изменений микротвердости образцов известняка от времени обрабатывания пропиткой.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор Орешкин Дмитрий Владимирович кандидат технических наук Бессонов Игорь Вячеславович Защита состоится «___» ____________ 2007 г. в ______ часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.02 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.• установлены зависимости микротвердости, водопоглощения, кислотостойкости, прочности, морозостойкости облицовочных изделий из карбонатных пород от времени обработки сульфатами меди и железа (II), а также от способа обработки, влажности и температуры окружающего воздуха; • обосновано улучшение декоративности путем изменения окраски поверхности облицовочных изделий из карбонатных пород в ходе обработки сульфатами меди и железа (II) изза наличия в растворах этих сульфатов окрашенных гидратированных ионов, участвующих во взаимодействии с породообразующим минералом. • Получены декоративные карбонатные изделия, модифицированные растворами сульфатов меди и железа (II): известняк уникальных расцветок (класс II) с водопоглощением 3%, кислотостойкостью 1%, микротвердостью 13 кгс/см2, морозостойкостью 25 циклов; мрамор уникальных расцветок (класс I) с водопоглощением 0,24%, кислотостойкостью 0,2%, микротвердостью 27 кгс/см2, морозостойкостью 35 циклов; • разработана технология обработки камня растворами сульфатов меди и железа (II), включающая процессы нанесения, процессы сушки с учетом различных параметров влажности и температуры окружающего воздуха, процессы приготовления растворов. Было предположено, что использование в качестве пропиточного состава растворов сульфатов некоторых металлов позволит, в случае химического взаимодействия с породообразующим минералом, ожидать увеличения водопоглощения, кислотостойкости, твердости и других физико-механических свойств пород изза образования на их поверхности слоя нерастворимых соединений.Обоснована обоснована возможность повышения декоративных и эксплуатационных свойств изделий из карбонатных пород путем их поверхностной обработки сульфатами меди и железа (II) с образованием нерастворимых гидроксикарбонатов, которые заполняют поры и микродефекты, способствуя снижению пористости и повышению других физико-механических свойств обрабатываемого материала, а также улучшают декоративность. Установлено, что на декоративность карбонатных горных пород влияют сульфаты меди и железа (II), изменяя цвет поверхности камня с рядового до редко встречающегося в природе. Разработана и оптимизирована по водопоглощению и микротвердости технология нанесения растворов сульфатов меди и железа (II) в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха. Установлено, что декоративный и защитный эффекты обработки камня растворами сульфатов меди и железа (II) сохраняются в течение не менее четырех лет.
2. Андрианов Р.А., Орлова А.М., Евсеев Е.Н., Аширбекова С.Б. Композиции на основе жидкого стекла, отвержденные при отрицательных температурах. // «Технологии бетонов» . - 2005. - № 4.
3. Орлова А.М., Евсеев Е.Н. Мрамор и его модификация с целью улучшения свойств: Материалы семинара «Эффективные строительные материалы и технологии, используемые при реализации программы «Доступное жилье», проводившегося в рамках Седьмой специализированной выставки «Отечественные строительные материалы 2006» 1 февраля 2006 г. - М.: МГСУ, 2006 г.
4. Орлова А.М., Евсеев Е.Н. Модификация известняка в целях улучшения его свойств. // Конструкции из композиционных материалов. - 2006. - №2.
5. Евсеев Е.Н. Известняк: изменение декоративности и защита: Материалы 4-й международной (Девятой межвузовской) научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, Изд-во АСВ, 2006.
6. Орлова А.М., Евсеев Е.Н. Повышение декоративных и эксплуатационных свойств строительных материалов и изделий из карбонатосодержащих горных пород: Сборник научных докладов научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». - М.: МГСУ, 2006 г.
Размещено на .ru
Вывод
1. Обоснована обоснована возможность повышения декоративных и эксплуатационных свойств изделий из карбонатных пород путем их поверхностной обработки сульфатами меди и железа (II) с образованием нерастворимых гидроксикарбонатов, которые заполняют поры и микродефекты, способствуя снижению пористости и повышению других физико-механических свойств обрабатываемого материала, а также улучшают декоративность.
2. Установлено, что на декоративность карбонатных горных пород влияют сульфаты меди и железа (II), изменяя цвет поверхности камня с рядового до редко встречающегося в природе.
3. Разработана и оптимизирована по водопоглощению и микротвердости технология нанесения растворов сульфатов меди и железа (II) в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха.
4. Установлено, что обработка пропиткой более продолжительна, чем обработка кистью и распылением, но позволяет получить наилучшие среди указанных видов обработки показатели.
5. Установлено, что декоративный и защитный эффекты обработки камня растворами сульфатов меди и железа (II) сохраняются в течение не менее четырех лет.
6. Доказано, что взаимодействие между породообразующим минералом и растворами сульфатов некоторых металлов носит химический характер и происходит на уровне обмена ионами.
7. Установлено, что обработка изделий из известняка растворами сульфатов меди и железа (II) имеет защитный эффект. В частности, водопоглощение мячковского известняка после обработки снижается с 7% до 3%, кислотостойкость увеличивается с 5,8 до 1%, показатели микротвердости возрастают с 6 до 13 кгс/см2, морозостойкость достигает 25 циклов (при 15 циклах для необработанного известняка).
8. Установлено, что обработка изделий из мрамора растворами сульфатов меди и железа (II) имеет защитный эффект. В частности, водопоглощение мрамора «Коелга» после обработки снижается с 0,6% до 0,23%, кислотостойкость увеличивается с 1,8% до 0,2%, показатели микротвердости возрастают с 23,5 до 26,8 кгс/см2, морозостойкость достигает 35 циклов (при 25 циклах для необработанного мрамора).
9. Доказано, что после проведения испытаний на морозостойкость марка мрамора и известняка, обработанных растворами сульфатов меди и железа (II) существенно повышается, что расширяет область их применения. Кроме того, не происходит отслоения с поверхности камня.
10. Экономический эффект от применения растворов сульфатов меди и железа (II) существенно повышается, по сравнению с зарубежными кремнийорганическими составами, вследствие невысокой цены исходных компонентов растворов и составляет 0,15 у.е. за 1 м2 поверхности камня.