Диссертация (1141516), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Количество кремния возросло в 23 ...38 раз и достигло 3,8 % за счётвозможного перехода его ионов из метакаолина и/или гидрофобизатораVinnapas 8031 H, где также обнаружен метакаолин.В гипсовой матрице обнаружено до 2,8 % натрия. Ионы натрия перешли вгипсовые кристаллы возможно из стекла стенок микросфер [180,181] и изсостава суперпластификатора Peramin SMF-10, где содержится сульфированныйнатрий. В составе гипсовой матрицы обнаружено до 0,5 % хлора,содержащегося в составе винилхлорида полимерного порошка Vinnapas 8031 H.99Для снижения средней плотности количество полых микросфер былоувеличено до 30 %.
Был проведён микроструктурный анализ упрочнённогогипсового камня с 30 % ПСМС (рисунки 4,3 и 4.4). На рисунке 4.4 выделены двезоны: Zona A - полая стеклянная микросфера и Zona B – кристаллы гипсовогокамня.Рисунок 4.3 – Микроструктура упрочнённого гипсового камня с 30 % ПСМС,ВМК, СП и ГФРисунок 4.4 – Микроструктура упрочнённого гипсового камня с30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ в зоне А и зоне В100Структура упрочнённого гипсового камня с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФотличается высокой однородностью, равномерностью распределения микросферв объёме гипсового камня. У упрочнённого гипсового камня с 30% ПСМС,ВМК, СП и ГФ формируется структура из перекрещивающихся в разныхплоскостях кристаллов гипса, но более пористостая по сравнению со структуройупрочнённого гипсового камня с 10 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ.В таблице 4.6 приведены интегральные элементный и химическийанализы упрочнённого гипсового камня с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ.
Анализпроизведён с участков, изображённых на рисунке 4.3.Таблица 4.6 – Интегральный элементный и химический составгипсового камня с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФЭлементКоличество,мас. %ОксидыКоличество,мас. %Na3,5... 3,77Na2О5,48...5,5Mg0,18...0,184MgO0,35...0,37Al1,26... 1,3Al2O32,77... 2,79Si17,42...18,3SiO241,1...41,12S13,3...14,4SO321,8...21,4Ca19,29...21,3CaO27,95...27,97Сl0,32... 0,36Сl2О0,48...0,5O245,4...45,8Анализ таблицы 4.6 подтвердил наличие всех компонентов, входящих всостав упрочнённого гипсового камня с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ.В таблице 4.7 представлены элементный и химический анализымикросферы в упрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ(зона А, рисунок 4.4).101Таблица 4.7 – Элементный и химический состав микросферы вупрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФ в зоне АЭлементКоличество,мас.
%ОксидыКоличество,мас. %Na2,7...2,76Na2О4,33...4,35Si45,3...45,6SiO294,1...94,7O251,8...51,98В2О31,06...1,24В1,03...1,12--В диссертации были проведены элементный и химический анализыгипсовой матрицы в упрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМС, ВМК, СП иГФ (зона В, рисунок 4.4). Результаты представлены в таблице 4.8.Таблица 4.8 – Элементный и химический состав гипсовой матрицыгипсового камня с 30 % ПСМС, ВМК, СП и ГФЭлементКоличество,мас. %ОксидыКоличество,мас.
%Na2,84...2,88Na2О4,92...4,94Mg0,08...0,1MgO0,63...0,64Al1,4...1,45Al 2O33,38...3,4Si4,52...4,61SiO211,9...11,99S18,5...19,92SO333...33,7Ca27,3...28,5CaO45,1...45,9Сl2О0,28...0,33СlO20,23... 0,2444,9...45,1Для удобства рассуждений в таблице 4.9 приведены данные сравненияэлементных анализов исходных ПСМС и микросфер в модифицированном иупрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМС.102Таблица 4.9 – Элементный анализ исходных ПСМС и микросфер вмодифицированном и упрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМСИсходныеПСМСЭлементNaSiSСаВO27,56...7,5841,8...41,981,14...1,171,1...1,848,3...48,48ПСМС в гипсовом камне с 30 % ПСМС +:с ВМК, СП,без добавокс СП, ГФГФКоличество, мас.
%3,3...3,342,42...2,542,7...2,7644,51...44,5344,51...44,5345,3...45,60,27...0,281,05...1,581,04...1,511,03...1,1251,84... 51,9151,84... 51,9151,8...51,9При анализе результатов таблицы 4.9 установлено следующее. Послевведения в гипсовую систему ПСМС количество натрия в стенке микросферыуменьшилось: в камне без добавок – в 2,2 раза, а в камне с добавками – от 2,7 до3,1 раз по сравнению с содержанием элемента в исходной микросфере.Количество кремния увеличилось на 3...4 %, а ионы серы ушли в гипсовуюматрицу.В таблице 4.10 приведены данные сравнения элементных анализовгипсовой матрицы в чистом, а также модифицированном и упрочнённомгипсовом камне с 30 % ПСМС.Таблица 4.10 – Элементный анализ гипсовой матрицы в чистом,модифицированном и упрочнённом гипсовом камне с 30 % ПСМСГипсовый каменьГипсовый камень с 30 % ПСМС +:с ВМК,с СП+ГФ без добавокс СП, ГФЭлемент чистыйСП, ГФКоличество, мас.
%Na0,8...0,840,85...0,872,84...2,88Mg0,08...0,1Al1,4...1,45Si0,1...0,160,22...0,26 0,92...0,940,94...0,964,52...4,61S20,1...21,55 22,1...22,55 23,3...23,724,3...24,418,5...19,92Ca31,4...31,82 33,6... 33,69 35,5...35,9 32,5... 32,65 27,3...28,5Сl0,77...0,970,2...0,320,23... 0,24O246,2...46,46 43,2...43,6 40,1...40,7 41,54...41,72 44,9...45,1103При анализе результатов таблицы 4.10 было установлено некоторыезависимости. В гипсовой матрице упрочнённого гипсового камня с 30 %микросфер количество кальция снижается на 3 ... 4 % по сравнению с чистымгипсовым камнем для художественной лепнины. Количество серы уменьшилосьна 1,5 ...
2 %. Содержание кремния увеличилось в 28 ...46 раз и достигло 4,61 %за счёт возможного перехода его ионов из метакаолина или добавки Vinnapas8031 H, содержащая в своём составе метакаолин. В гипсовой матрицеобнаружено до 2,88 % натрия. Ионы натрия могли перейти в гипсовыекристаллы из стекла стенок микросфер [180,181], а также из составасуперпластификатора Peramin SMF-10, содержащий сульфированный натрий. Всоставе гипсовой матрицы обнаружено до 0,24 % хлора, содержащегося всоставе винилхлорида полимерного порошка Vinnapas 8031H.
Алюминий вколичестве до 1,45 % попадает в гипсовый камень, видимо из метакаолина и/илидобавки Vinnapas 8031 H. Также обнаружены следы магния.Для анализа изменений содержания химических элементов в указанныхсоставах камней были созданы сводные таблицы 4.11 и 4.12. В них приводятсяданные по изменениям в составе микросфер в упрочнённом гипсовом камне сПСМС по сравнению с исходным составом ПСМС, а также - гипсовой матрицыв упрочнённом гипсовом камне с ПСМС по сравнению с чистым гипсовымкамнем для художественной лепнины.Таблица 4.11 – Сводная таблица элементных анализов ПСМС имикросфер в гипсовом камне с ПСМСИсходныеЭлеПСМСментNaSiSСаВO27,56-7,5841,8-41,91,14-1,171,1-1,848,3-48,4ПСМС в гипсовом камнеПСМС в гипсовом камнес 10 % ПСМСс 30 % ПСМСбезс ВМК, СП,безс ВМК,с СП, ГФс СП, ГФдобавокГФдобавокСП, ГФКоличество элементов, мас. %6,9-7,126,1-6,66,4-6,53,3-3,342,42-2,542,7-2,7643-43,54 42,5-44,4 43,2...
43,9 44,5-44,5 44,5-44,5 45,3-45,60,71-0,770,27...0,281,06-1,61,05-1,611,03-1,24 1,05-1,58 1,04...1,51 1,03-1,1249,8- 49,9 50,1-50,5 50,1...51,5 51,8-51,9 51,8-51,9 51,8-51,9104Анализрезультатовсводнойтаблицы4.11позволяетсказатьследующее. В гипсовых камнях, в смесь которых для их облегчения ввелиПСМС,происходятсущественныеизмененияэлементногосостава.Количество натрия уменьшается почти в 3 раза; кремний – более 10 %. ПрирасходеПСМСв10%уменьшениеколичестванатрияявляетсянезначительным. Однако, при расходе ПСМС в 30 % происходит резкоеснижение его количества.
Одновременно увеличивается количество кремниявстекляннойстенкемикросферы,чтоможетвызватьнекотороепредварительное напряжение в стенке микросферы. Содержание бора икислорода практически не изменяется.При анализе сводной таблицы 4.12 по элементным составам гипсовойматрицы и гипсовым камням с полыми микросферами были выявленыследующие закономерности по сравнению с чистым гипсовым камнем дляхудожественной лепнины. После введения в смесь ПСМС в гипсовыхкамнях, происходят существенные изменения элементного состава.Таблица 4.12 – Сводная таблица элементных анализов гипсовой матрицы игипсовом камне с ПСМСГипсовыйкамень:NaMgAlSiSCaСlO2Количество элементов, мас.
%чистыйс СП+ГФс 10 % ПСМСс 10 % ПСМС,СП, ГФ---0,1-0,16 20,1-21,57 31,4-31,8246,2-46,460,22-0,26 22,1-22,55 33,6-33,69 0,77-0,97 43,2-43,60,61-0,66 22,1-22,5 36,2-36,341,2-41,4---1,64-1,71 20,34-21,49 29,2-30,93 045-0,61с 10 % ПСМС,ВМК, СП, ГФ2,72,9--3,7-3,820,2-21,528,5-29,8с 30 % ПСМС0,80,84--0,92-0,9423,3-23,735,5-35,9с 30 % ПСМС, 0,850,87СП, ГФ--0,94-0,9624,3-24,432,5-32,650,2-0,32 41,5-41,7227,3-28,50,23-0,24 44,9-45,1с 30 % ПСМС, 2,84- 0,080,1ВМК, СП, ГФ 2,881,44,52-4,61 18,5-19,921,4544,2-45,90,38-0,51 44,8-44,98-40,1-40,7105При расходе 10 % ПСМС:- содержание натрия обнаружено только в упрочнённом облегчённомкамне с ВМК, СП, ГФ;- магния и алюминия не обнаружено;- количество кремния возросло в 23 ...38 раз и достигает 3,8 %;- содержание серы осталось примерно одинаковым;- количество кальция снижается на 2 ...3 %;- обнаружено до 0,5 % хлора.Установлено, что возрастание в 23 ...38 раз и достижение 3,8 % количествакремния может происходить за счёт перехода его ионов из метакаолина и/илидобавки Vinnapas 8031 H, имеющая в составе метакаолин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
