Диссертация (1141449), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Эксперименты проводили при С = 1,5.Получено уравнение регрессии и построены графики, отражающие зависимость предела прочности при сжатии ячеистобетонных образцов от содержанияизвести, давления в автоклаве и времени изотермической выдержки (Рисунок5.22).Rсж = 5,4 + 0,27x1 + 0,74x2 + 0,7x3 – 0,08x12 – 0,06x22 – 0,97x32 + 0,27x1x2 ++ 0,08x1x3 + 0,06 x2x3241Увеличение содержания СаОакт в смеси от 14 до 18 мас. % повышает пределпрочности при сжатии с 5,16 до 5,66 МПа (давление автоклавирования 1 МПа) и с5,06 до 6,08 МПа (при 1,4 МПа). При давлении автоклавирования 0,8 МПа, с увеличением активности смеси выше 16 мас. %, происходит снижении прочностныххарактеристик ячеистого бетона (см.
рисунок 5.22, а), что обусловлено, согласносуществующим представлениям [148], смещением оптимального отношенияCaO/SiO2 в исходной смеси, определяющего формирование цементирующих соединений в принятых условиях автоклавной обработки.а)б)Рисунок 5.22 – Предел прочности при сжатииячеистого бетона на основе супеси ААП-2 взависимости от содержания СаОакт (а); давления при автоклавировании (б); длительностиизотермической выдержки (в)в)242С повышением давления автоклавирования в пределах интервала планирования предел прочности при сжатии образов возрастает с 4,13 до 5,65 МПа (СаОакт16 мас.
%) и с 4,1 до 6,1 МПа (СаОакт 18 мас. %). При этом с наибольшей интенсивностью прочность возрастает при увеличении давления с 0,6 до 1 МПа (с 4,13до 5,5 МПа и с 4,1 до 5,63 МПа для смесей с активностью 16 и 18 мас. % соответственно). Прочность образцов с содержанием СаОакт 14 мас. % при повышениидавления автоклавирования до 1 МПа возрастает в 1,3 раза (с 4,06 до 5,17 МПа).Дальнейшее повышение давления приводит к снижению прочности образцов (см.рисунок 5.22, б).Набор максимальной прочности за 5 ч изотермической выдержки связано,вероятно, с формированием за это время оптимальной микроструктуры цементирующего соединения. В дальнейшем за счет перекристаллизации новообразований прочность снижается.В образцах на традиционном сырье образуются низкоосновные гидросиликаты кальция группы CSH(B), обнаруженные по экзотермическому эффекту при810 С на термограмме (Рисунок 5.23, кривая 1) и отражениям (3,04; 1,82 Å) нарентгенограмме (Рисунок 5.24, кривая 1).
На термограммах образцов с содержанием супеси ААП-2 экзотермический эффект усиливается и смещается в областьболее высоких температур (850–860 С), что свидетельствует, вероятно, о повышении основности гидросиликатов кальция (см. рисунок 5.23, кривые 1–4). Нарентгенограммах фиксируются отражения 2,77–2,78 Å, которые можно отнести кналичию в составе цементирующего соединения гидрогранатов (см. рисунок5.24). Отражения 11,364 и 11,407 Å на рентгенограммах указывают на образование алюминийсодержащего тоберморита.На кривой ДТА образца на основе супеси ААП-2 с содержанием CaOакт 18мас. % появляется эндотермический эффект при 490 С, отвечающий дегидратации гидроксида кальция (см.
рисунок 5.23, кривая 4). Очевидно, что в принятыхусловиях гидротермальной обработки известь в сырьевой смеси связывается неполностью. При увеличении времени гидротермальной обработки эндотермический эффект, соответствующий гидроксиду кальция, исчезает (см. рисунок 5.23,243кривая 5), т.е. известь более полно вступает в реакцию с компонентами смеси.Небольшой эндоэффект при 570–580 С на кривой ДТА ячеистых образцов соответствует полиморфному превращению кварца. Наличие карбоната кальция в образцах фиксируется по рефлексам при 3,04; 2,82; 2,287 Å (см.
рисунок 5.24).Новообразования ячеистого бетона, запаренного при 4 часах изотермической выдержки (Рисунок 5.25, а, б) представлены сростком волокнистых кристаллов переплетающихся между собой, относящихся к низкоосновным гидросиликатам тоберморитовой группы.Рисунок 5.23 – Термограммы образцов, авто-Рисунок 5.24 – Рентгенограммы образцов, ав-клавированных при давлении 1 МПа: 1 – из-токлавированных при давлении 1 МПа и вре-вестково-песчаный; 2–5 – на основе супесимени изотермической выдержки 4 ч: 1 – из-ААП-2; длительность изотермической вы-вестково-песчаный; 2–4 – на основе супесидержки, ч: 1–4 – 4; 5 – 6; содержание СаОакт,ААП-2; содержание СаОакт, мас. %: 1,2 – 14; 3мас.
%: 1, 2 – 14; 3 – 16; 4, 5 – 18– 16; 4 – 18При увеличении длительности изотермической выдержки происходит перекристаллизация новообразований, они приобретают вид тонких пластинчатыхкристаллов тоберморита (см. рисунок 5.25, в, г).244а)б)в)г)Рисунок 5.25 – Микроструктура образца ячеистого бетона на основесупеси АПП-2, РЭМ: изотермическая выдержка, ч:а, б – 4; в, г –6; а – 1000; б – 5500; в – 1700; г – 6000Таким образом, использование в качестве сырья для производства конструкционно-теплоизоляционных материалов супеси месторождений ААП значительно ускоряет синтез цементирующих соединений, оптимизируется их состав имикроструктуру что существенно повышает физико-механические показатели газобетона.
При этом время изотермической выдержки сокращается в 2 раза в сравнении с изделиями на основе традиционного сырья, за счет чего возможно снижение энергозатрат на производство.Свойства конструкционно-теплоизоляционных материалов на основе магнезиальной глины. Для изучения возможности использования для производстваконструкционно-теплоизоляционных материалов с использованием магнезиаль-245ного сырья проведены эксперименты с магнезиальной глиной месторожденияАПП.На основе магнезиальной глины, кварцевого песка и извести совместнымпомолом получали вяжущее с удельной поверхностью 500 м2/кг. Содержание породы составляло 5–15 % от массы сухой смеси при активности смеси 10, 12 и 14мас. %.
Соотношение кремнеземистого компонента и вяжущего (С) было принято1,0 и 1,5. Автоклавную обработку проводили при давлении 1 МПа по режиму1,5+2–6+1,5 ч. Порода оказывает положительное влияние на свойства ячеистыхбетонов (Таблица 5.7, Рисунок 5.26).Таблица 5.7 – Физико-механические характеристики ячеистых бетоновна основе магнезиальной глиныФизико-механическиехарактеристикиСодержание магнезиальной глины, мас. %051015С = 1 Содержание активной CaO 10 мас.
%Предел прочности при сжатии, МПа3,343,744,244,16Средняя плотность, кг/м3695705690705Водопоглощение, %46,147,844,748,1Коэффициент размягчения0,830,880,890,81Содержание активной CaO 12 мас. %Предел прочности при сжатии, МПа3,463,854,874,84Средняя плотность, кг/м3710690700710Водопоглощение, %47,342,745,141,9Коэффициент размягчения0,810,850,930,87Содержание активной CaO 14 мас.
%Предел прочности при сжатии, МПа3,54,184,554,31Средняя плотность, кг/м3705710700695Водопоглощение, %46,244,141,946,5Коэффициент размягчения0,770,800,830,78246Физико-механическиехарактеристикиСодержание магнезиальной глины, мас. %051015С = 1,5 Содержание активной CaO 10 мас. %Предел прочности при сжатии, МПа2,813,233,683,93Средняя плотность, кг/м3710690710710Водопоглощение, %48,152,249,150,3Коэффициент размягчения0,840,830,880,78Содержание активной CaO 12 мас.
%Предел прочности при сжатии, МПа3,223,584,214,26Средняя плотность, кг/м3710715710705Водопоглощение, %48,944,2546,946,1Коэффициент размягчения0,780,860,830,85Содержание активной CaO 14 мас. %Предел прочности при сжатии, МПа3,423,804,464,48Средняя плотность, кг/м3700710700690Водопоглощение, %45,247,745,948,3Коэффициент размягчения0,800,850,860,83Рисунок 5.26 – Предел прочности присжатии газобетона в зависимости от содержания магнезиальной глины: отношение кремнеземистого компонента квяжущему С: 1, 2, 3 – 1; 4, 5, 6 – 1,5; содержание CaOакт, мас. %: 1, 4 – 10; 2, 5 –12; 3, 6 – 14При С = 1 и активности смеси 10 и 12 % увеличение содержания породы до10 мас. % приводит к повышению предела прочности при сжатии образцов соответственно на 27,4 % (4,24 МПа) и на 41,4 % (4,87 МПа) (см.
рисунок 5.26, кривая1 и 2). Для получения максимальной прочности образцов необходимое содержа-247ние глины составляет 10–15 мас. %. При повышении активности сырьевой смесидо 14 % прочность образцов снижается (см. рисунок 5.26, кривая 3).При значении С = 1,5 повышение содержания глины до 15 мас. % и повышение активности сырьевой смеси до 14 мас. % повышает предел прочности присжатии (см. рисунок 5.26, кривые 4–6). Более низкие прочностные значения обусловлены образованием менее прочной микроструктуры цементирующего соединения.Закономерности в изменении водопоглощения в зависимости от содержанияглины не наблюдается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
