Архив

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ZnO и BaSO4 НА СТРОИТЕЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКООСНОВНЫХ БЕЛЫХ ЦЕМЕНТОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-17-24
Аннотация
Белый цемент – современный строительный материал, который с каждым годом пользуется все большей популярностью, так как используется не только в строительной сфере, но так же и в соз-дании архитектурных изделий.
На сегодняшний день наиболее известными производителями белого цемента является Турция, Дания и Египет. Особый цвет цемента достигается за счет специфического состава и специализированной технологии производства. Клинкер для белого портландцемента, отличается от обычного повышенным содержанием Si2O (23,5-25,5%) и А12O3 (5,5-7%), незначительным количеством Fe2O3 (до 0,25-0,35 %) и MnO – 0,05-0,15%. Минеральный состав клинкера для белых цементов колеблется в пределах (%): C3S – 35-50; 35-45; С3А 14-17; C4AF 0,9-1,4. Содержание в нем MgO не должно превышать 4,5%. Для производства белого портландцемента используют наиболее чистые разновидности карбонатного и песчано-глинистого сырья. В частности, применяют чистые известняки или мел, содержащие не более 0,15% красящих оксидов. Глинистым компонентом служат каолин, отходы его обогащения и другие материалы. Для повышения силикатного модуля применяют тонкозернистые белые кварцевые пески, отходы кварцевого песка, получаемые при обогащении каолина, и др.
Для обжига клинкера применяется беззольное топливо, не образующее сажу и золу, что помогает избежать загрязнения. Дробление сырья осуществляется в специальных мельницах, а измельчение проводится при помощи кремниевых или фарфоровых элементов. Такая технология производства помогает добиться помола, имеющего более высокие показатели, чем у традиционных цементов.
В работе приводятся результаты исследования влияния минеральных добавок BaSO4 и ZnO на синтез и свойства низкоосновного клинкера
PDF

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУВОДНОГО СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ ТВЕРДЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-25-32
Аннотация
Строительство энерго- и ресурсосберегающего жилья повышенной комфортности предполагает создание более эффективных строительных материалов по сравнению с традиционными и новых конструкций ограждения зданий с улучшенными теплотехническими свойствами. Проблема энергосбережения в строительстве определила направление создания и производства эффективных дешевых материалов с высокими теплофизическими свойствами. Одним из наиболее перспективных материалов такого типа является экологически чистый, не горючий ячеистый пенобетон.
Большой практический интерес представляет проблема ускорения схватывания и твердения пенобетонных смесей, так как это позволяет ускорить оборачиваемость форм и сократить промежуток времени от изготовления до отправки готового изделия потребителю.
Однако, в большинстве случаев отечественные пенообразователи производятся и применяются без дополнительного ввода регуляторов схватывания и твердения. Это обусловлено тем, что недостаточно исследована совместимость последних с основной добавкой – пенообразователями. Эта проблема достаточно сложна, так как некоторые ускорители схватывания могут вызывать пеногашение, ухудшать структуру пенной матрицы, снижать механическую прочность камня и оказывать другие негативные действия. В то же время правильно подобранные ускорители схватывания усиливают действие пенообразователей.
В работе рассмотрены вопросы применения полуводного сульфата кальция (ПСК) для интенсификации процессов твердения пенобетона. Показано изменение физико-механических характеристик пенобетона, приготовленного на анионном и катионном пенообразователях с дополнительным содержанием 1, 2 и 3% полуводного сульфата кальция. Установлено, что ПСК позволяет ускорить процессы твердения, при этом образование эттрингита не вызывает сильных внутренних напряжений, что связано с пористой структурой материала.
PDF

АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-33-42
Аннотация
Рассмотрены основные инновационные технологии строительной 3-Д печати в современном строительстве. Данное направление исследований подтверждает актуальность выбранной проблемы. Разработка составов для строительной 3D-печати позволит осуществить возведение не только отдельных строительных конструкций, но и зданий и сооружений в целом. Разрабатываются экспериментальные составы с эффективными для строительной печати добавками, которые позволят получать достаточно плотную структуру бетона. Для оценки возможности использования кварцевых песков для применения их в 3-Д принтерах были проведены исследования их основных свойств. Показана роль аддитивных технологий в современном строительстве при возведении зданий и сооружений, что приведет в будущем к изменениям на строительном рынке.
PDF

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ГРУНТА, УКРЕПЛЕННОГО ОТХОДАМИ КЛИНКЕРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-43-50
Аннотация
Специфика строительства автомобильных дорог заключается в использовании огромного объема различных каменных материалов – песка, щебня и др. Для снижения стоимости дорожных одежд возможна замена каменных материалов местными грунтами. Такие материалы не нужно перевозить автомобильным или железнодорожным транспортом. При этом известно, что большинство грунтов не может использоваться при возведении земляного полотна (супесь и суглинок легкие пылеватые и тяжелые пылеватые, глина пылеватая и жирная), так как их применение приводит к появлению различных деформаций верхних слоев дорожной одежды. Решить эту задачу возможно путем укрепления грунтов различными видами вяжущих, в частности, отходами клинкерного производства. При проведении экспериментальных исследований по оценке эффективности использования отхода клинкерного производства для укрепления грунтов были исследованы следующие составы без использования: грунт и 9% отхода; грунт и 18% отхода; грунт и 27% отхода. В результате исследований выявлены основные зависимости изменения физико-механических показателей грунтобетона от количества вводимого отхода клинкерного производства в состав различных видов грунтов. Было установлено, что применение отхода клинкерного производства для укрепления суглинка позволило получить укрепленный грунт марки М20. Укрепление песка отходом клин-керного производства без добавления цемента нецелесообразно, так как образцы не набирают даже минимальную прочность в течение 180 суток, позволяющие классифицировать их по марке, кроме того такие образцы обладают крайне низкой водостойкостью.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРУ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ АВТОКЛАВНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-4-10
Аннотация
Представлены исследования высокотемпературного воздействия плазменного факела на формирование многослойной структуры защитно-декоративного покрытия автоклавных стеновых материалов. Задачи работы включали исследования: градиента температур в многослойном защитно-декоративном покрытии; химического состава оплавленного, промежуточного и глубинного слоев защитно-декоративного покрытия; влияния натриевого жидкого стекла на формирование макро- и микроструктуры защитно-декоративного покрытия под воздействием плазмы; процессов термодиффузии и перераспределения оксидов в оплавленном, промежуточном и глубинном слоев.
Установлено, что при обработке плазменным факелом автоклавных стеновых материалов поверхностный слой прогревался на глубину до 3000 мкм, а максимальная температура на поверхности достигала 2000 °С. Выявлена закономерность изменения структуры оплавленного и промежуточного слоя. Показано, что предварительная пропитка поверхности силикатного кирпича при плазменной обработке за счет образования легкоплавкого расплава устраняет микротрещины в его глубинных слоях, а высокие температуры плазмы способствуют интенсивному испарению оксидов натрия и кальция из оплавленного слоя.
PDF

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ СТЕНОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-11-18
Аннотация
Целью работы является исследование воздействия высокотемпературного плазменного факела на процессы фазовых превращений и послойного изменения структуры защитно-декоративного по-крытия на бетоне с использованием в качестве наполнителя смеси кварцевого песка и полых стеклянных микросфер. Основные задачи включали: исследование процессов испарения и термодиффузии оксидов оплавленного плазмой покрытия; исследование фазовых превращений в расплаве и его последующей кристаллизации в процессе быстрого самопроизвольного остывания оплавленного защитно-декоративного покрытия; исследование влияния натриевого жидкого стекла на процессы полиморфных превращений оксида алюминия и образование микроликваций за счет интенсивной диффузии оксида натрия; исследование эксплуатационных характеристик защитно-декоративных покрытий. Установлено, что исходными фазами в защитно-декоративном покрытии являются α-Al2O3 и CaO∙6Al2O3 (β-Al2O3), а жидкое натриевое стекло в покрытии приводит дополнительно к образованию Na2O∙11Al2O3. Верхний слой защитно-декоративного покрытия представлен Na–Ca–Al–Si стеклом с областями неоднородностей, содержащих повышенное со-держание оксида натрия. Содержание оксида алюминия в составе защитно-декоративного покрытия на основе боя высокоглинозёмистого огнеупора составляло 95,1 %. Введение в состав покрытия натриевого жидкого стекла минимизирует процессы дегидратации вяжущего компонента и изменяет химический состав защитно-декоративного покрытия. Снижение содержания оксида алюминия до 83,0 % влияет на показатели микротвердости. Микротвердость поверхности бетона за счет введения жидкого стекла снижается с 2510 HV до 887 HV.
PDF

ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И МОРОЗОСТОЙКОСТИ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕЛАССНОЙ БАРДЫ В КАЧЕСТВЕ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-19-29
Аннотация
Известны способы изготовления керамических материалов с использованием в качестве пластифицирующей добавки сульфитно-спиртовой барды (ССБ), фильтрата цитрата кальция (ФЦК), являющегося жидким отходом производства лимонной кислоты микробиологическим способом. Однако введение в сырьевую смесь ССБ недостаточно снижает формовочную влажность и осыпаемость сформованных изделий, а существенным недостатком ФЦК является низкая прочность изделий на сжатие при большой объемной массе образцов.
В работе исследована возможность использования в качестве пластифицирующей добавки к глиняной массе отхода спиртовой промышленности – мелассной барды. В составе мелассы содержатся остатки аминокислот и другие органические вещества, которые оказывают пластифицирующее действие на глинистые материалы. На примере природных глин трех различных месторождений доказано пластифицирующее действие мелассной барды, причем число пластичности исследованных глин возрастает прямо пропорционально увеличению добавки мелассной барды в глиняную сырьевую смесь. Показано, что введение в сырьевую смесь мелассной барды приводит к улучшению внешнего вида керамических изделий, снижению трещиноватости, повышению прочности для Веселовской глины на 7%, для Орловской глины на 67%, для Бессоновской – на 23%.
Исследование полученных керамических образцов на морозостойкость в соответствии с требованиями ГОСТ показали высокую морозоустойчивость изделий с добавкой мелассной барды в отличие от изделий, не содержащих добавку барды. Отмечено также пониженное снижение прочности и потери массы образцов, содержащих добавку мелассной барды.
PDF

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-30-36
Аннотация
Газобетон на данный момент является одним из перспективных теплоизоляционных материалов. Однако получение высококачественных газотетонных изделий сопряжено с рядом трудностей, связанных в первую очередь с особенностями технологии о изготовления и, в частности, с формированием его структуры в период газовыделения и влияния на этот процесс большого количества факторов. Лучшими условия для формирования ячеистых бетонов создаются при совпадение максимального газовыделения и оптимальных значений пластично-вязких характеристик газобетонной смеси. Достигнуть оптимальных условий крайне тяжело, что приводит к ухудшению физико-механических характеристик конечных изделий. Одним из способов, направленных на решения данной проблемы является повышение количества воды затворения, однако, на ряду с положительным эффектом (снижению вязкости системы), это приводит к снижению газоудерживающей способности смеси. В связи с чем была рассмотрена возможность повышения эффективности производства ячеистобетонной смеси путем оптимизации рецептурно-технологических параметров. С помощью метода математического планирования был проведен трёхфакторный эксперимент, в качестве факторов варьирования выступали: длительность предварительного выдерживания смеси, дозировка газообразователя и водотвердое отношение, выходными параметрами служили предел прочности при сжатии и средняя плотность конечных изделий. Полученные результаты позволили выявить закономерности изменения выходных параметров от варьируемых факторов и установить, что предварительное выдерживание смеси перед введением газообразователя положительно влияет структуры и, как следствие, физико-механические характеристики конечных изделий.
PDF

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНЫХ СОСТАВОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-37-44
Аннотация
Белгородская область является одним из регионов-лидеров по строительству жилья, особенно частных домовладений. Этим обусловлен высокий спрос на отделочные материалы, в частности су-хие штукатурные и шпаклёвочные смеси, выпускаемые преимущественно на основе гипса. Однако местные производители подобных продуктов едва ли могут конкурировать с привозной продукцией за счёт более низкой цены. Причиной этого является отсутствие в Белгородской области, как во многих других регионах России, месторождений гипса и, как следствие, его достаточно высокая стоимость превышающая аналогичный показатель у портландцемента. Подобная ситуация делает актуальной разработку на основе цемента отделочных смесей, по потребительским качествам соответствующих гипсовым. Основными проблемами получения штукатурных составов на основе портландцемента является его избыточная активность, низкая водоудерживающая способность и, как следствие, неудовлетворительная удобонаносимость и адгезия к основанию. Классическим решением данной проблемы является введение в такой раствор тонкодисперсного компонента (глины или извести), что делает раствор пригодным для штукатурных работ, но не позволяет портландцементу реализовать свой прочностной потенциал, следовательно, не обеспечивает эффективности его использования. Придание цементно-песчаному раствору нужных свойств за счёт полимерных модификаторов (структурирующих и загущающих) неоправданно ввиду их высокой стоимости при большом расходе. В связи с этим, на данном этапе исследований, ставилась задача получить минеральную систему на основе портландцемента со свойствами максимально адаптированными для получения штукатурных смесей, чтобы в дальнейшем произвести её модификацию вышеуказанными добавками при минимальном их расходе. В качестве инструмента для решения поставленной задачи были выбраны композиционные вяжущие состоящие из клинкерной части и минеральной добавки. За счёт выбора соотношения компонентов, их вида и дисперсности, режимов обработки появляется возможность в значительных пределах варьировать свойства получаемых продуктов.
PDF

ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА КОМПОЗИЦИОННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-45-52
Аннотация
Динамично развивающееся строительство в Российской Федерации вызывает необходимость расширения спектра альтернативных видов вяжущих и материалов на их основе. К таким вяжущим относится композиционное гипсовое вяжущее (КГВ), применяемое для производства материалов различного функционального назначения. Изготовление и применение композитов на основе КГВ стало возможным благодаря изучению системы портландцемент – гипс – вода, устойчивость которой обеспечивается вводом надлежащего количества активных минеральных добавок, снижающих концентрацию Са(ОН)2 в жидкой фазе твердеющей системы и создающей возможность твердения при определенных условиях без опасных внутренних напряжений. В данной работе рассматривается возможность использования в качестве активной минеральной добавки тонкомолотых отсевов дробления кварцитопесчаника и отсевов дробления бетонного лома. Разработаны рациональные составы композиционного гипсового вяжущего и изучены их основные свойства. Обоснованный выбор количества активной минеральной добавки позволяет оптимизировать свойства композиционного гипсового вяжущего.
PDF