Диссертация (1141449), страница 28

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

% суглинкаКМА пробы № 36. Активность сырьевой смеси составляла 4–8 мас. %. Контрольные известково-песчаные материалы содержали СаОакт 8 мас. % (Рисунок 4.17).С увеличением времени изотермической выдержки с 2 до 8 ч предел прочности при сжатии известково-песчаных (контрольных) образов, содержащих 8мас. % CaOакт, возрастает с 9,8 МПа до 24,4 МПа (в 2,5 раза).На термограммах этих образцов, запаренных с временем изотермическойвыдержки 2 ч, отмечается эндотермический эффект (520С) дегидратации гидроксида кальция (Рисунок 4.18, кривая 1). С увеличением времени запаривания этотэффект уменьшается и полностью исчезает при изотермической выдержке 6 час.Рост прочности известково-песчаных материалов определяется повышением степени связывания извести и, соответственно, увеличением количества низкоосновных гидросиликатов кальция (экзотермический эффект при 830С).Рисунок 4.17 – Предел прочности при сжатии автоклав-Рисунок 4.18 – Термограммы образ-ных материалов на основе суглинка КМА пробы № 36 вцов: 1, 2, 3 – известково-песчаные; 4,зависимости от времени изотермической выдержки: 1,5, 6 – на основе суглинка КМА про-2, 3 – на основе суглинка пробы № 36; 4 – известково-бы № 36; время изотермической вы-песчаные; содержание активной CaO, мас.

%:держки, час: 1, 4 – 2; 2, 5 – 4; 3, 6 – 61 – 4; 2 – 6; 3, 4 – 8169Прочность на сжатие автоклавных материалов на известково-песчаноглинистом вяжущем после изотермической выдержки 2 ч достигает 24,2 (4 мас. %CaOакт), 24,3 (6 мас. % CaOакт) и 31,4 МПа (8 мас. % CaOакт) и далее практическине изменяется. Термограммы образцов с 8 мас.

% CaOакт, запаренных при времениизотермической выдержки 2, 4 и 6 ч, между собой практически не различаются,что указывает об одинаковом составе новообразований (см. рисунок 4.18, кривые4–6). Гидроксид кальция полностью связывается уже после 2-х час изотермической выдержки, что свидетельствует об ускорении образования и кристаллизациицементирующего вещества.Возможность снижения времени изотермической выдержки автоклавныхматериалов также была подтверждена и при использовании в качестве сырья отсева обогащения песка Подклетненского месторождения и породы Семилукскогоместорождения Воронежской области, а также глинистого сырья ААП.Материалы на основе глинистой породы из отсева обогащения песка Подклетненского месторождения и породы Семилукского месторождения, сформованные из смеси активностью 6,5 мас.

%, были запарены по режиму 1,1+4+1,1 чпри давлении пара 0,8 МПа (Рисунок 4.19).а)б)Рисунок 4.19 – Свойства автоклавных материалов в зависимостиот содержания глинистой породы при времени изотермической выдержки 4 ч:а – отсев песка Подклетненского месторождения; б – Семилукского месторождения;1 – предел прочности при сжатии; 2 – средняя плотность, 3 – водопоглощение170Оптимальное содержание породы из отсева песка составляет 30 мас. %. Дляпороды Семилукского месторождения эта величина составляет 20 мас. %. Сокращение времени изотермической выдержки с 8 до 4 час незначительно снижаетпрочность образцов с глинистой породой из отсева песка (с 37,1 до 32,5 МПа) ипрактически не влияет на прочность образцов с породой Семилукского месторождения (см.

рисунок 4.19 и 4.8).Полученные данные указывают на возможность сокращения времени гидротермальной обработки и, соответственно, сокращения энергозатрат при производстве автоклавных материалов с использованием глинистого сырья месторождений Воронежской области.Изучение влияния на свойства автоклавных материалов режимов гидротермальной обработки было проведено с использованием в качестве сырья отсев обогащения песка Новгородской области.

Исследования проведены с использованиемметода математического планирования (таблица 4.4).Получены уравнения регрессии и графические зависимости (Рисунок 4.20–4.23) влияние содержания исследуемого сырья, СаОакт, времени изотермическойвыдержки и давления автоклавирования на предел прочности при сжатии (Rсж),среднюю плотность (ρ), водопоглощение () и коэффициент размягчения (Краз)автоклавных материалов.Таблица 4.4 – Условия планирования экспериментаФакторыУровни варьированияИнтервал–10+1варьированияСодержание глинистой породы, мас.

% (х1)10356025Время изотермической выдержки, ч (х2)25830,60,91,20,347103Давление автоклавирования, МПа (х3)Содержание СаОакт, мас. % (х4)Rсж = 21,84 + 1,29x1 + 4,24x2 + 3,78x3 + 4,35x4 – 2,58x12 + 2,8x22 – 3,49x32 – 1,17x42 –– 0,74x1x2 + 0,43x1x3 – 0,4x1x4 + 0,22x2x3 + 1,92x2x4 + 1,46x3x4.ср = 1876,93 + 2,95x1 + 0,72x2 – 9,06x3 + 11,79x4 – 0,36x12 + 11,65x22 – 67,36x32 –171– 8,86x42 – 6,13x1x2 + 4x1x3 – 8,63x1x4 + 6x2x3 + 8,38x2x4 + 3,5x3x4. = 13,19 + 0,25x1 + 0,13x2 + 0,72x3 – 0,22x4 + 0,75x12 – 0,29x22 + 0,18x32 – 0,39x42 –– 0,01x1x2 – 0,17x1x3 + 0,13x1x4 – 0,34x2x3 + 0,25x2x4 – 0,04x3x4.Краз = 0,79 + 0,03(x2 – x32 – 2x2x3) + 0,02(x3 + 2x22 + x42 – x1x4 – 2x3x4) – 0,01(x12 – x1x2).а)б)Рисунок 4.20 – Зависимость предела прочности при сжатии автоклавных материалов от содержания породы из отсева обогащения песка, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давление автоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9б)а)Рисунок 4.21 – Зависимость средней плотности автоклавных материалов от содержания породыиз отсева обогащения песка, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давлениеавтоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9172б)а)Рисунок 4.22 – Зависимость водопоглощения автоклавных материалов от содержания породыиз отсева обогащения песка, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давлениеавтоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9а)б)Рисунок 4.23 – Зависимость коэффициента размягчения автоклавных материалов от содержанияпороды из отсева обогащения песка, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки:давление автоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9С увеличением содержания отсева обогащения песка Новгородской областипрочность изделий повышается, причем наиболее интенсивно при увеличении содержания породы до 30–35 мас.

%. Здесь также наблюдается минимальное водопоглощение и максимальное значение коэффициента размягчения (см. рисунок1734.20, 4.22 и 4.23). Дальнейшее повышение содержания породы в смеси приводитлишь к незначительному повышению прочности, но при этом увеличивается водопоглощение и уменьшается водостойкость. Наибольшую среднюю плотностьобеспечивает содержание СаОакт 7–8 мас.

% (см. рисунок 4.21).Содержание сырья 30–35 мас. % обеспечивает получение водостойких материалов. Однако величина показателя Краз зависит от времени изотермическойвыдержки и давления автоклавирования. При сокращении времени изотермической выдержки для получения водостойких материалов необходимо повышениедавления автоклавной обработки.Энергозатраты при производстве автоклавных материалов на основе отсеваобогащения песка Новгородской области можно снизить либо за счет сокращениявремени изотермической выдержки, либо снижения давления автоклавной обработки.Возможность получения автоклавных материалов по энергосберегающейтехнологии была изучена с использованием сырья Архангельской алмазоноснойпровинции: супеси ААП-1, супеси ААП-2 и магнезиальной глины.Исследования с использованием в качестве сырья супеси ААП-1 в составевяжущего были проведены с использованием метода математического планирования эксперимента.

Выбор параметров варьирования факторов осуществляли исходя из технологической и экономической целесообразности с целью выявленияих рациональных значений, которые обеспечивают получение материала с заданными свойствами (см. таблицу 4.4).Получены уравнения регрессии и построены графические зависимости (рисунок 4.24–4.27) влияния содержания супеси ААП-1, содержания СаОакт, времениизотермической выдержки и давления автоклавирования на предел прочности присжатии (Rсж), среднюю плотность (ρ), водопоглощение () и коэффициент размягчения (Краз) автоклавных материалов.Rсж = 33,47 + 9,63x1 + 3,72x2 + 5,65x3 + 4,81x4 – 4,96x12 + 0,03x22 + 2,79x32 – 4,49x42 ++ 0,38x1x2 + 1,37x1x3 – 2,23x1x4 + 1,48x2x3 + 1,17x2x4 + 3,17x3x4.174ср = 1979 + 9,95x1– 0,95x2 – 8,34x3 – 23,07x4 – 40,61x12 + 1,61x22– 7,61x32– 13,61x42 –– 7x1x2 – 9,88x1x3 – 19,25x1x4 + 15,75x2x3 – 5,13x2x4 – 6x3x4. = 12,82 + 0,68x1 – 0,37x2 + 0,25x3 + 1,12x4 + 0,59x12 + 0,16x22 + 0,02x32 + 0,28x42 ++ 0,23x1x2 + 0,2x1x3 + 0,1x1x4 – 0,07x2x3 + 0,25x2x4 + 0,17x3x4.Краз = 0,76 + 0,03(x2 – x1 – x12 – x1x3 + x1x4) + 0,04x22 + 0,06(x32 + x42) ++ 0,01( x1x2 – x2x3) + 0,02x3x4.б)а)Рисунок 4.24 – Зависимость предела прочности при сжатии автоклавных материалов от содержания супеси ААП-1, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давлениеавтоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9а)б)Рисунок 4.25 – Зависимости средней плотности автоклавных материалов от содержания супесиААП-1, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давление автоклавирования,МПа: а – 0,6; б – 0,9175а)б)Рисунок 4.26 – Зависимость водопоглощения автоклавных материалов от содержания супесиААП-1, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давление автоклавирования,МПа: а – 0,6; б – 0,9а)б)Рисунок 4.27 – Зависимость коэффициента размягчения автоклавных материалов от содержаниясупеси ААП-1, содержания СаОакт и времени изотермической выдержки: давление автоклавирования, МПа: а – 0,6; б – 0,9При увеличении содержания супеси ААП-1 прочность на сжатие изделийповышается, причем максимальная интенсивность прироста прочности происходит с увеличением содержания супеси до 35–40 мас.

Характеристики

Список файлов диссертации