Структура и свойства модифицированных безобжиговых глиносодержащих материалов и композитов на их основе - Автореферат

Структура и свойства модифицированных безобжиговых глиносодержащих материалов и композитов на их основеСтроительная отрасль успешно развивается в условиях повышения качества, расширения номенклатуры и снижения стоимости строительных материалов и изделий, при комплексном использовании материалов из местного сырья и отходов. В работе использован принцип направленного регулирования свойств глины с целью обеспечения оптимальных условий для направленного формирования структуры композита, путем введения в систему добавки портландцемента. Целью настоящих исследований является обоснование способов получения безобжиговых материалов на основе глиноцементных композиций модифицированных продуктами электрохимически активированных (ЭХА) водно-солевых растворов в комплексе с ацетоноформальдегидными смолами (АЦФ). Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: проведение анализа существующих безобжиговых технологий и различных физико-химических методов модификации глиносодержащих композиций; изучение закономерностей структурообразования глиноцементных составов; определение роли структурообразующих факторов (глиноцементное соотношение, вид и количество добавки), влияющих на формирование структуры глиноцементных систем и материалов на их основе; разработка составов глиноцементных композитов, рекомендованных к производству и апробирование результатов исследования в производственных условиях. определены механизмы модифицирующего воздействия продуктов ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ на поверхность частиц глины, определяемые изменением внутренних сил дисперсной системы за счет Na катионного обмена, приводящее к самодиспергированию глинистых минералов, увеличению межпакетного пространства c интеркаляцией молекул АЦФ в структуру слоистого силиката;В экспериментах использовали следующие материалы: глинистое сырье Елшанского месторождения Саратовской области (минералогический состав в %: монтмориллонит - 25, хлорит - 15, каолин-10, гидрослюда-10, кварц-29, кальцит - 7, полевой шпат - 2, прочие минералы - 2.); водопроводную воду, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 2874-82 и ГОСТ 10178-80; продукты ЭХА обработки водно-солевых растворов хлорида натрия (пищевая соль, ГОСТ 13830-84) с минерализацией 5 г/л, полученные на установке СТЭЛ-4Н - анолит (РН = 4-5, ОВП = 800… 1200 МВ, х.с.э.) и католит (РН = 12, ОВП =-700…-820 МВ, х.с.э.); портландцемент М400 Д0 производства ОАО «Вольскцемент», удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178-62; кварцевый песок, Мк=1,5; отходы от вторичной обработки древесины (опилки, крупностью 1-2 мм) хвойных и лиственных пород. ацетоноформальдегидную смолу (АЦФ - 3М ТУ 6-05-221-122-78) с концентраций активного вещества не менее 90% с плотностью 1,12 г/см3; гипохлорит натрия марки А (ГХН), удовлетворяющий требованиям ГОСТ 11086-76 и ТУ 6-01-29-93. Третья глава посвящена исследованию процессов структурообразования глины и цемента, модифицированных продуктами ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ. Глина и цемент проявляют высокую физико-химическую активность в отношении органических добавок и минеральных солей, выражающаяся в высокой адсорбционной активности и чувствительности гидратационных процессов, поэтому исследования структурообразования глины изучали отдельно от цемента. Установлено, что продукты ЭХА водно-солевых растворов изменяют значения РН-показателей во всех случаях, причем наибольшие изменения наблюдаются у суспензий, затворенных католитом: в глинистых суспензиях значения РН-показателя увеличены на 30%, а в глиноцементных на 2,5%. Механизмы модифицирующего воздействия продуктов ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ на поверхность частиц глины, определяются изменением внутренних сил дисперсной системы за счет Na катионного обмена, приводящее к самодиспергированию глинистых минералов, увеличению межпакетного пространства c интеркаляцией молекул АЦФ в структуру слоистого силиката.Разработанные составы модифицированных безобжиговых глиноцементных композиций обладают стабильными физико-механическими характеристиками, позволяющие использовать их в строительстве малоэтажных жилых и сельскохозяйственных зданий. Доказано, что продуктами ЭХА обработки водно-солевых растворов в комплексе с добавкой АЦФ достигается стабильная структура безобжигового глиноцементного композита за счет модификации поверхности частиц глины. Модифицирование происходит за счет диспергирования поверхности глинистых частиц ионами Na , входящих в продукты ЭХА обработки водно-солевых растворов, и увеличения межпакетного пространства глинистых минералов с интеркаляцией молекул АЦФ в структуру слоистого силиката.

Краткое содержание диссертации