Диссертация (Научно-технологические основы использования глинистого сырья для производства силикатных автоклавных материалов), страница 11

И. Т. Кудряшeв [384] указывал, что кроме кварцевых песков,возможно использование и других видов кремнеземистых материалов (маршалит,глины, шлаки, лессы и др.) при условии, если соответствующими опытами будетдоказана их пригодность.А. И. Нагорный и А. М. Борисов [385] провели исследования по получениюпеносиликата из лессовидных суглинков. Прочность получаемых изделий составляла 1,2–5 МПа при средней плотности 800 кг/м3. Показано, что в результате взаимодействия извести с кремнеземистыми соединениями, входящими в состав лессовидного суглинка, образуются гидратные формы силикатов, алюминатов иферритов кальция.Работы, проведенные в РОСНИИМС [272], показали возможность получения пеносиликатных изделий на базе широко распространенных суглинков и глин(при  = 400 кг/м3, Rсж.

= 1,2 МПа и при  = 750 кг/см3, Rсж.= 2,5–3,5 МПа).З. С. Литвинова и А. А. Рожина [386] получили газосиликат марки 35–50 сосредней плотностью 700–800 кг/м3 на основе песков с содержанием глинистыхчастиц 16–18 мас. %.Результаты исследований К. К. Куатбаева и П. А. Ройзмана [387] показали,что на основе лессовидного суглинка и извести можно получать ячеистые бетоныавтоклавного твердения прочностью 125 кг/см2 при объемной массе около 1000кг/м3.Б. Н. Виноградов [135] изучил влияние примеси глинистых минералов вкварцевом песке на свойства газосиликата со средней плотностью 700 кг/м3. Испытания показали, что образцы с добавкой каолина имели пониженную прочность(4,2–4,5 МПа), но сохранили морозостойкость. Установлено, что содержащийся вкварцевом песке каолин в количестве до 5 мас.

% практически полностью реагирует с вяжущим и не изменяет фазовый состав новообразований. Увеличение содержания каолина до 10–20 мас. % приводит к появлению в составе цементирую-53щего вещества неизмененного каолинита. Одновременно повышается основностьи степень окристаллизованности цементирующего вещества.Газобетон с монотермитом имеет такой же фазовый состав, как и газобетонс каолинитом. Монотермитовая глина за счет высокой дисперсности обладает высокой реакционной способностью и при содержании до 20 % практически полностью взаимодействует с известью с образованием гидросиликатов и гидрогранатов. При содержании монотермита более 5 мас. % снижается прочность, погодо- иморозостойкости газобетона.Смеси с содержанием гидрослюдистой глины характеризуются минимальной водопотребностью, а газобетон, даже при содержании 20 мас.

% глины, обладает сравнительно высокой прочностью и удовлетворительной морозостойкостью.Газобетон с добавкой монтмориллонитовой глины отличаются низкойпрочностью, высоким водопоголощением, неудовлетворительной погодо- и морозостойкостью уже при минимальном содержании глины 3 мас. %.Основной причиной ухудшения свойств газобетона является увеличениеводопотребности исходной смеси и снижение плотности цементирующего вещества. Монтмориллонит опасен даже при содержании в количестве 3 мас. %.

Поэтому сырье, содержащее свыше 2 мас. % минералов этой группы, непригоднодля изготовления автоклавных ячеистых бетонов.Исследования [135] газобетона на смешанном вяжущем и песках с примесями глинистых минералов показали, что введение до 20 мас. % каолинита неухудшает свойств газобетона. Монотермит в количестве 10 мас. % не являетсяопасным, однако при содержании этого минерала 20 мас. % образцы теряют морозостойкость.

Монтмориллонит уже при дозировке 5 мас. % приводит к потере20 % прочности.Б. Н. Виноградов [135] считает, что основным фактором, снижающим физико-механические свойства силикатного бетона на загрязненных глинистыми при-54месями песках, являются изменения микроструктуры цементирующего вещества.Эти изменения обусловлены увеличением водопотребности смеси, в результатечего уменьшается плотность, а, следовательно, и прочность цементирующего вещества. При автоклавировании за счет избыточной воды цементирующее вещество приобретает капилярно-пористую субмикроструктуру с многочисленнымисообщающимися капиллярами.Е. С.

Гродзенская и Б. Н. Виноградов [388] изучали долговечность ячеистыхи легких бетонов, изготовленных на основе лесса. Установлено резкое снижениеэксплуатационных свойств бетонов с низким известково-лессовым отношением,обусловленное вредным влиянием неизмененных частиц глинистых минералов ислюд. Был сделан вывод, что для получения бетонов с высокими эксплуатационными характеристиками необходимо использовать смеси с известково-лессовымотношением не ниже 0,4 и 0,7 соответственно для легкого бетона и ячеистого бетона.Для получения ячеистых бетонов можно использовать породы, содержащиесиликаты магния. В.

В. Прокофьевой [391] с использованием хвостов Ковдорского и Качканарского ГОКов (Кольский полуостров), содержащих в своем составеоливин и пироксены, получен ячеистый бетон со средней плотностью 700–1000кг/м3 и прочностью на сжатие 4,5–9 МПа. В составе вяжущего 50 мас.% цементазаменили на хвосты. Образцы по своим физико-механическим и теплотехническим свойствам равноценны газобетонным образцам на цементе.

Полученный материал обладает высокой морозостойкостью.Положительные результаты были получены при получении газобетона наоснове извести и хвостов обогащения руд. При замене до 45 мас. % извести тонкомолотыми хвостами, содержащими силикаты магния, был получен газосиликатсо средней плотностью 600–750 кг/м3, прочностью при сжатии 3,5–5,0 МПа и морозостойкостью не менее 15 циклов.

Полузаводские и заводские эксперименты,выполненные на Автовском ДСК в Санкт-Петербурге, подтвердили возможность55получения ячеистого бетона при значительном сокращении расхода вяжущего[98].Можно сделать вывод, что глинистые породы в ряде случаев можно использовать в качестве сырья для производства ячеистых бетонов автоклавного твердения. Однако в проведенных исследованиях практически не изучались реологические свойства газобетонной смеси на основе глинистого сырья и процессыформирования микро- и макроструктуры ячеистых бетонов, что не позволило перейти к полномасштабному производству ячеистых бетонов на основе изучаемогосырья.1.6 Опыт использование глинистых пород для производстваавтоклавных материалов в промышленных условияхПервые широко поставленные исследования в промышленных условиях поиспользованию глин в производстве силикатного кирпича были проведены институтом РОСНИИМС [351, 359].Л.

М. Хавкин [359] считает, что наиболее простым и целесообразным способом введения глины в сырьевую смесь является совместный помол глины с известью-кипелкой в шаровых мельницах.К. Ф. Яковлев и И. П. Гвоздарев [272, 351, 352] привели данные испытанийна Люберецком и Ярославском силикатных заводах. Для приготовления массыбыл проведен совместный помол суглинка и извести-кипелки в шаровой мельнице. Полученный автоклавный кирпич имел высокую прочность.Л. М. Хавкин [359] разработал методику расчета содержания в сырьевойсмеси глины при условии совместного помола с известью-кипелкой в шаровоймельнице, в основе которой лежит температура массы при силосном и влажностьмассы при барабанном способе производства.Проведенные испытания [379] на Калининском, Ярославском, Костромском, Краснопресненском и Саратовском заводе силикатного кирпича показали,что добавки глины к силикатной массе тем благоприятнее, чем хуже зерновой состав песка данного месторождения.

Однако даже при хорошем зерновом составе56песка добавка глины уменьшает расход извести и значительно увеличивает прочность сырца. Полученные изделия были использованы в строительстве и показалисебя полноценным стеновым материалом [272]. Кроме этого подтверждена возможность совместного помола глины и суглинков с известью в шаровой мельнице.Расчеты материальных затрат на производство известково-глиняного кирпича по сравнению с традиционным силикатным кирпичом и с красным кирпичомпоказали, что если себестоимость изготовления красного кирпича принять за 100%, то себестоимость силикатного кирпича составит 62 %, известково-глиняного –55 % [272].Л.

М. Хавкин [392], изучая режимы смешивания негашеной извести с глинами разной влажности, установил, что при смешивании с молотой негашенойизвестью глины теряют влагу за счет гашения извести. При обычной начальнойвлажности (22–25 %) предварительная подсушка глины не нужна.Результаты работ К.Ф. Яковлева и др. [393] на Бутовском заводе показали,что для получения морозостойкого автоклавного кирпича необходимо, чтобы известково-глиняная масса перед формованием не содержала зерен крупнее 3 мм,активность известково-глиняной массы составляла 7–8 мас.