Автореферат диссертации (1141448), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В плотных изделиях6сформированная структура обуславливает повышение прочности сырца и,как следствие, снижает риск формирования дефектов в высокопустотныхизделиях в процессе автоклавирования. Это, с учетом формирования полиминерального состава новообразований рациональной микроструктуры,способствует повышению эксплуатационных характеристик изделий автоклавного твердения.Теоретическая и практическая значимость работы. Установленызакономерности влияния глинистых пород незавершенной стадии минералообразования осадочных отложений и коры выветривания алюмосиликатных пород магматического и метаморфического генезиса на структурообразование в системе «CaO–[SiO2–Al2O3–(MgO)]–Н2O» и, как следствие,свойства материалов автоклавного твердения.
Теоретически обоснована иэкспериментально подтверждена эффективность использования глинистыхпород незавершенной стадии минералообразования в качестве сырья дляпроизводства силикатных автоклавных материалов, а также разработаныкритерии оценки их эффективности. Полученные данные могут быть использованы для оценки сырьевых ресурсов различных регионов РФ и мира.Апробация результатов теоретических и экспериментальных исследований осуществлена на примере 22 видов алюмосиликатных пород осадочных отложений и коры выветривания различного состава, генезиса и регионовраспространения.Породыразличныхгенетическихтиповпроранжированы по степени эффективности их использования в качествеалюмосиликатного компонента в системе «CaO–[SiO2–Al2O3–(MgO)]–Н2O»для получения как плотных, так и ячеистых автоклавных материалов.Предложена расчетно-экспериментальная методика подбора составаизвестково-песчано-глинистого вяжущего для получения материалов с высокими физико-механическими показателями.Разработаны составы сырьевых смесей с использованием глинистыхпород НСМ различных месторождений и рациональные режимы гидротермальной обработки для производства эффективных изделий, позволяющиеполучать:– силикатный кирпич с прочностью на сжатие 15–40 МПа, морозостойкостью 35–50 циклов;– высокопустотные изделия с прочностью на сжатие 12,5–20 МПа, морозостойкостью до 50 циклов;–газобетонавтоклавноготверденияконструкционнотеплоизоляционного назначения плотностью 500–700 кг/м3, прочностью насжатие 2,5–5,4 МПа (класс прочности В2–В3,5), морозостойкостью 15–25циклов и теплоизоляционного назначения плотностью 350–400 кг/м3, прочностью на сжатие 1,55–2,4 МПа (класс прочности В1–В1,5).Предложена широкая номенклатура отделочных материалов автоклавного твердения: облицовочного кирпича, колотого силикатного кирпича икамня, декоративного кирпича.Разработаны технологии производства прессованных и поризованных7материалов автоклавного твердения на основе известково-песчаноглинистого вяжущего.
Сокращение энергозатрат на производство составляет 25 % для прессованных материалов и 35 % для ячеистых бетонов и высокопустотных изделий. Снижение давления автоклавирования до 2–4 МПапозволяет существенно увеличить сроки эксплуатации оборудования (автоклавов) заводов по производству силикатных материалов.Методология и методы исследования. Методологической основойдиссертации является комплексный анализ системы «состав (сырье) –структура (сырье, материал) – свойства (материал)». Исследование вещественного состава глинистых пород и фазового состава продуктов гидротермального синтеза включало определение химического состава, минерального состава с помощью рентгенофазового, дифференциальнотермического и ИК-спектроскопического анализов.
Микроструктура исходного сырья и полученных автоклавных материалов изучалась с помощьюрастрового электронного микроскопа. Изучение составов сырьевых смесейи влияние режимов автоклавирования на свойства автоклавных материаловпроводили с использованием метода математического планирования эксперимента, полученные данные обрабатывали методом математической статистики. Определение физико-механических свойств исходного сырья и автоклавных материалов проводили с использованием действующих ГОСТов иразработанных оригинальных методик.Положения, выносимые на защиту:– научно-технологические основы использования глинистых пород незавершенной стадии минералообразования осадочных отложений и корывыветривания алюмосиликатных пород магматического и метаморфического генезиса;– составы и свойства глинистых пород незавершенной стадии минералообразования как сырья для производства автоклавных материалов.
Критерии оценки эффективности глинистых пород НСМ в качестве сырья дляпроизводства автоклавных материалов;– кинетика поглощения СаО глинистыми минералами и расчетноэкспериментальная методика подбора состава известково-песчаноглинистого вяжущего;– закономерности взаимодействия компонентов в системе «CaO–[SiO2–Al2O3–(MgO)]–Н2O» и влияние глинистых пород незавершенной стадии минералообразования на фазо- и структурообразование силикатных автоклавных материалов;– механизм формирования структуры силикатных автоклавных материалов с использованием глинистых пород незавершенной стадии минералообразования;– составы сырьевых смесей с использованием глинистых пород различных месторождений и режимы гидротермальной обработки для получения прессованных и поризованных автоклавных материалов широкой номенклатуры;8– технологии производства прессованных и поризованных бетонов автоклавного твердения на основе известково-песчано-глинистого вяжущего;– результаты промышленных испытаний.Степень достоверности полученных результатов обеспечена комплексным подходом к решению поставленных задач, основанным на применении современных методов исследований, оборудования и статистическойобработкой экспериментальных данных.
Достоверность теоретических положений подтверждена сравнением их с результатами экспериментальныхисследований и опытно-производственных испытаний, а также с даннымииз отечественных и зарубежных научных источников.Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на более чем 40 конференцияхвсероссийского и международного уровней, проходивших как в России, таки за рубежом, в том числе: Академические чтения РААСН (Самара, 1995,Иваново, 2000, Белгород 2001, 2008, 2011, 2014); VII совещание работниковнерудной промышленности «Проблема добычи, переработки и использования минерального сырья в промышленности строительных материалов»(Москва, 1994).
Международных научно-технических конференциях (конгрессах): «Современные проблемы строительного материаловедения» (Казань, 1996, Пенза, 1998); «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» (Волгоград, 2003); «Физико-химия и технологияоксидно-силикатных материалов» (Екатеринбург, 2003); «Строительныйкомплекс России: наука, образование, практика» (Улан-Уде, 2006); «Днинауки 2005» (Днепропетровск, 2005); «Инновации в науке» (Новосибирск,2013, 2014); «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке иобразовании» (Москва, 2011); «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, 2007, 2010);XXII Научные чтения «Наукоемкие технологии и инновации» (Белгород,2016); «СИЛИКАТэкс-2016» (Липецк, 2016); «Найновите научни постижения-2014» (София, 2014); The 3rd International Conference on Chemical Investigation & Utilization of Natural Resources (Ulaanbaatar, Mongolia, 2008); XMiędzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji «Naukowa przestrzeńEuropy – 2014» (Przemyśl, 2014); X mezinárodní vědecko – praktickákonference «Efektivní nástroje moderních věd – 2014» (Praha, 2014).Внедрение результатов исследований.
Результаты диссертационнойработы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» (г. Боровичи Новгородской области) при выпуске опытно-промышленной партии силикатного кирпича с применением глинистого компонента отсева обогащения пескаместорождений Новгородской области в качестве компонента вяжущего.Проведены промышленные испытания при производстве окрашенного силикатного кирпича с применением глинистого сырья Архангельской алмазоносной провинции (ААП) и Новгородской области.На ОАО «Стройматериалы» (г.
Белгород) проведены промышленныеиспытания сырьевых смесей для производства мелких стеновых блоков из9ячеистого бетона с применением глинистого сырья Курской магнитнойаномалии (КМА) в качестве кремнеземистого заполнителя и компонентавяжущего.Подписан протокол о намерениях по организации производства: утолщенного пустотелого силикатного камня с применением глинистого компонента отсева обогащения песка месторождений Новгородской области вкачестве компонента вяжущего на ООО «Завод силикатного кирпича».Результаты экспериментальных исследований используются при выполнении комплексной целевой программы по развитию производствастроительных материалов в Йемене.Для внедрения результатов диссертационной работы разработаны следующие нормативные документы.
Технологические регламенты на организацию производства: утолщенного пустотелого силикатного камня с использованием глинистых пород; утолщенного пустотелого силикатногокамня с использованием глинистого компонента отсева обогащения песка;утолщенного пустотелого силикатного камня с использованием известковоглинистого вяжущего на основе глинистых пород Республики Йемен; стеновых блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения на основе известково-глинистого вяжущего.Рекомендации по использованию нетрадиционных для стройиндустрииглинистых пород в качестве сырьевых компонентов при производстве автоклавных изделий плотной и ячеистой структур: пород КМА, ААП, месторождений Новгородской области и Республики Йемен.Стандарты организации по использованию глинистого сырья для производства плотных и ячеистых автоклавных материалов: глинистых породКМА (СТО 02066339-013-2012) и глинистых пород ААП и Новгородскойобласти (СТО 02066339-013-2013).Предложена корректировка ОСТ 21-1-80 «Песок для производства силикатных изделий автоклавного твердения».Теоретические положения, результаты научно-исследовательской работы и промышленного внедрения используются в учебном процессе при подготовке: бакалавров и магистров по направлениям «Строительство» и «Материаловедение и технология материалов», аспирантов по направлению«Техника и технологии строительства» в БГТУ им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
