Диссертация (1141449), страница 42

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

Текст из файла (страница 42)

Отклонение этих значений от рефлекса тоберморита 11Å свидетельствует обобразовании нестехиометрических соединений за счет полидисперсного составасырья.Магнезиальная глина способствует образованию низкоосновных гидросиликатов кальция, рентгеноаморфных гидросиликатов магния, карбоната кальция имагния (см. рисунок 5.36, а, кривая 2). Эндотермические эффекты при 660 и 760°Ссвязаны с разложением карбоната магния и кальция. Рентгенофазовым анализомподтвердить наличие CSH(B) сложно, так как основной рефлекс 3,048 Å (см. рисунок 5,36, б, кривая 2) совпадает с карбонатом кальция.260Фазовый состав цементирующего соединения теплоизоляционных материа-261а)б)Рисунок 5.36 – Термограммы (а) и рентгенограммы (б) и теплоизоляционных материалов наоснове: 1 – кварцевого песка; 2 – содержание 15 мас.

% магнезиальной глины; 3 – содержание15 мас. % опоковидной глинистой породы; 4 – содержание 15 мас. % монтмориллонитгидрослюдисто-кварцевой глинистой породы; 5 – супеси ААП-1; 6 – супеси ААП-2;7 – супеси КМА5.2.2 Микроструктура теплоизоляционных материаловАвтоклавные ячеистые бетоны имеют особенности с другими поризованными бетонами, что проявляется в особенности формирования их структуры. Новообразования синтезируются с высокой степенью закристаллизованности, ихминеральный состав можно регулировать в широком диапазоне, а макроструктуругазобетона можно изменять в зависимости от назначения. Это позволяет получатьматериалы, предназначенные как для несущих конструкций, так и для теплоизоляции.Определяющую роль на физико-механические свойства теплоизоляционныхматериалов оказывает их микроструктура.

Электронно-микроскопические иссле-262дования показали, что при использовании глинистого сырья существенно изменяется характер формирования поровой структуры ячеистого материала в отличиеот применяемого известково-песчаного сырья.В теплоизоляционных известково-песчаных материалах структура межпоровой перегородки сложена из кварцевых частиц, связанных между собой гелевидной фазой слабоокристализованных гидросиликатов кальция (Рисунок 5.37, аи б). Поверхность поры покрыта слоем новообразований из низкоосновных гидросиликатов кальция, представляющие собой удлиненные, закручивающиеся наконце лепестки.

При больших увеличениях (см. рисунок 5.37, в и г) наблюдаетсярост лепестков низкоосновных гидросиликатов кальция из аморфной массы награнице поры.а)б)в)г)Рисунок 5.37 – Микроструктура теплоизоляционных материалов на основе традиционного известково-песчаного сырья, РЭМ: а – 250; б – 1400; в – 3000; г – 6500263В образцах с содержанием магнезиальной глины морфология новообразований в сравнении с известково-песчаными образцами существенно изменяется (Рисунок 5.38).

Поверхность поры при небольшом увеличении кажется гладкой.Межпоровая перегородка состоит из сплошного гелевидного вещества, котороеобвалакивает частицы эаполнителя, делая их менее заметными, чем в известковопесчаных материалах. Наряду с гидросиликатами кальция в структуру цементирующего соединения входят гидросиликаты магния, карбонаты кальция и магниия. Соответственно и структура межпоровой перегородки более плотная.а)б)в)г)Рисунок 5.38 – Микроструктура теплоизоляционных материалов на основемагнезиальной глины, РЭМ: а – 100; б – 300; в – 1000; г – 6800264При увеличении изображения (см. рисунок 5.38, в и г) наблюдается коверновообразований, состоящий из мелкодисперсных тонких пластинок, представляющие собой, вероятно, низкоосновные гидросиликаты кальция тоберморитовойгруппы.Структура пор теплоизоляционных материалов на основе супеси ААП-1представлена как открытыми, так и закрытыми порами (Рисунок 5.39).

Межпоровые перегородки состоят из плотного гелеобразного вещества, в структуре которого в отдельных местах проявляются частицы заполнителя (см. рисунок 5.39, а иб).а)б)в)г)Рисунок 5.39 – Микроструктура теплоизоляционных материалов на основе супеси ААП-1,РЭМ: а – 50; б – 700; в – 3000; г – 20000265Поверхность пор покрыта мелкодисперсными хорошо окристаллизованными пластинками гидросиликата кальция – тоберморита (см. рисунок 5.39, в и г).Следовательно, вещественный состав супеси ААП-1 ускоряет процесс синтеза икристаллизации новообразований и формирует оптимальную микроструктуру цементирующего соединения, обеспечивающего высокие прочностные показателитеплоизоляционный материалов.Межпоровые перегородки теплоизоляционных материалов на основе супесиААП-2 сформированы из плотного гелевидного вещества, в массе которогонаблюдаются частицы заполнителя (Рисунок 5.40, а). Поверхность пор покрытаковром новообразований из хорошо окристаллизованных пластинок тоберморита(см.

рисунок 5.40, в). За счет синтеза тоберморита возможно формирование пор,стенки которых состоят только из этих новообразований (см. рисунок 5.40, г и д).Такие поры не обнаружены в конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных материалах на основе традиционного известково-кремнеземистогосырья, а также в конструкционно-теплоизоляционных материалах на основе глинистых пород. Вероятно, в теплоизоляционных материалах с низкой плотностьюсоздаются условия для формирования таких межпоровых перегородок. Это, своюочередь, увеличивает общую пористость материала.Структура пор теплоизоляционных материалов на основе супеси КМАпредставлена как открытыми, так и закрытыми порами (рисунок 5.41, а).

Поверхность пор имеет плотную структуру из гелевидного вещества, на котором в отдельных местах наблюдаются хлопьевидные агрегаты (рисунок 5.41, б). Прибольшом увеличении наблюдается пластинки тоберморита, которые образуютсплошной ковер новообразований и скрепляющий между собой хлопьевидныеагрегаты (Рисунок 5.41, в, г, д).Полученные данные позволяют сделать вывод, что в теплоизоляционныхматериалах, как и в конструкционно-теплоизоляционных на основе глинистыхпород, ускоряется процесс синтеза и кристаллизации новообразований.

За счетполиминерального состава сырья синтезируются как гелевидные формы низкоосновных гидросиликатов кальция, так и хорошо окристаллизованные, в частности266тоберморит, а также гидрогранаты, которые оптимизируют микроструктуру цементирующего соединения, что повышает плотность и прочность межпоровыхперегородок и, соответственно, обеспечивается повышение физико-механическихпоказателей теплоизоляционный материалов.а)б)в)г)д)Рисунок 5.40 – Микроструктура теплоизоляционных материалов на основе супеси ААП-2,РЭМ: а – 4000; б – 6000; в – 20000; г – 6000; д – 26000267а)б)в)г)д)Рисунок 5.41 – Микроструктура теплоизоляционных материалов на основе супеси КМА, РЭМ:а – 50; б – 1000; в – 3300; г – 5250; д –20000268Синтез более сложного фазового состава цементирующего соединения приводит к снижению его теплопроводности [25].

Число фаз цементирующего соединения на основе известково-песчано-глинистого вяжущего увеличивается, чтоснижает его теплопроводность в сравнении с цементирующим соединением наоснове традиционного известково-песчаного вяжущего. За счет этого снижаетсятеплопроводность межпоровых перегородок и, соответственно, теплопроводностьячеистого бетона.На основе полученных результатов проведено ранжирование алюмосиликатных пород в порядке усиления положительного влияния на прочностные показатели ячеистых автоклавных материалов: опоковидная глина  супесь ААП-1 магнезиальная глина  супесь КМА  монтмориллонит-гидрослюдистокварцевая  супесь ААП-2  суглинок КМА (проба № 36).

Необходимо отметить, что ранжирование глинистых пород по своему влиянию на прочность плотных и ячеистых материалов отличается. Например, наибольшую прочность плотных автоклавных материалов обеспечивает супесь ААП-1 в отличие от супесиААП-2, которая в ряду ранжирования находится на предпоследнем месте. Дляячеистых материалов, наоборот, наибольшую прочность обеспечивает супесьААП-2. Это связано, вероятно, с тем, что супесь ААП-2 содержит преимущественно алевритовую фракцию, которая способствует формированию более прочной структуры межпоровых перегородок, чем супесь ААП-2, содержащая главным образом псаммитовую фракцию (см.

таблицу 3.10).Таким образом, на основе глинистых пород незавершенной стадии минералообразования получен ячеистый бетон, удовлетворяющий требованиям теплоизоляционного (D350–D400), превосходящий по своим характеристикам теплоизоляционныематериалынатрадиционномсырье.Теплопроводностьтеплоизоляционных материалов составляет 0,065–0,09 Вт/(м·°С).2695.2.3 Повышение эффективности технологии производстватеплоизоляционных ячеистых бетоновЭкспериментальные исследования показали возможность повышения качества теплоизоляционных ячеистых бетонов автоклавного твердения за счет использования глинистых пород незавершенной стадии генезиса. Технологическимпреимуществом использования изучаемого сырья в сравнении с традиционнымизвестково-песчаным является улучшение пластических свойств газобетоннойсмеси и формирование рациональной микроструктуры цементирующего соединения, за счет чего формируется камень повышенной прочности и создается пороваяструктура с равномерным распределением пор в объеме изделия.Повышению экономических показателей производства автоклавного теплоизоляционного ячеистого бетона способствует сокращение времени помола исходной глинистой породы, снижение давления и времени гидротермальной обработки изделий в автоклаве.Размеры теплоизоляционных плит ячеистого бетона определяет ГОСТ 574276 «Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные»: длина – 500–1000 мм,ширина –400–600 мм, толщина – 80–240 ммНа основе исследуемого сырья можно производить как прямые стеновые,так и пазогребневые теплоизоляционные материалы (Рисунок 5.42).

За счет высокой прочности материала на основе известково-глинистого вяжущего в сравнениис известково-песчаными можно производить теплоизоляционные плиты с пустотами.Для производства теплоизоляционных материалов предлагается литьеваятехнология. В производстве используют следующие материалы и полуфабрикаты:глинистая порода, известь, алюминиевая пудра, сульфанол, пластификатор полипласт или С-3.

Характеристики

Список файлов диссертации