Главная » 2014 » Август » 17 » Скачать Получение прочного неавтоклавного газобетона путем регулирования состава и свойств исходных смесей. Митина, Наталия Александровна бесплатно
06:30
Скачать Получение прочного неавтоклавного газобетона путем регулирования состава и свойств исходных смесей. Митина, Наталия Александровна бесплатно
Получение прочного неавтоклавного газобетона путем регулирования состава и свойств исходных смесей
Диссертация
Автор: Митина, Наталия Александровна
Название: Получение прочного неавтоклавного газобетона путем регулирования состава и свойств исходных смесей
Справка: Митина, Наталия Александровна. Получение прочного неавтоклавного газобетона путем регулирования состава и свойств исходных смесей : диссертация кандидата технических наук : 05.17.11 Томск, 2003 213 c. : 61 03-5/3929-9
Объем: 213 стр.
Информация: Томск, 2003
Содержание:
Введение
1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОРИЗОВАННОМ БЕТОНЕ КАК ЭФФЕКТИВНОМ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОМ МАТЕРИАЛЕ
11 Основные характеристики и технологические особенности получения неавтоклавного газобетона
111 Ячеистые бетоны: свойства и особенности получения
112 Технико-экономическая и экологическая эффективность производства и применения газобетона неавтоклавного твердения
12 Проектирование составов газобетонных смесей
13 Анализ основных технологических факторов, влияющих на качество газобетонных изделий
131 Механизм формирования пористой структуры газобетонов
132 Реологические свойства газобетонной смеси и ее устойчивость
133 Способы регулирования реологических параметров при производстве неавтоклавного газобетона
1331 Влияние водотвердого отношения
1332 Виброформование
1333 Добавки, влияющие на реологические свойства газобетонной смеси
14 Твердение газобетонной смеси и оптимизация процессов, происходящих при этом 51 141 Современные представления о твердении цемента
142 Использование объемных фазовых характеристик системы цемент-вода при исследовании процессов гидратации и твердения газобетонных смесей
143 Взаимодействие цемента с водой и химический состав новообразований
144 Влияние различных добавок на гидратацию и твердение цементной и газобетонной смесей
1441 Влияние гипса на процессы гидратации и твердения
1442 Роль эттрингита в формировании прочности и устойчивости цементной и газобетонной смесей
1443 Влияние микрокремнезема
1444 Водорастворимые полимеры неионогенного типа
1445 Ускорители твердения 68 15 Предпосылки исследований
2 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
21 Характеристика сырьевых материалов
211 Вяжущее
212 Кремнеземистый компонент - кварцевый песок
213 Известь
214 Алюминиевая пудра
215 Добавки
22 Методики проведения исследований
221 Расчет состава газобетонной смеси
222 Методика определения реологических свойств газобетонной смеси
223 Методика исследования процессов гидратации цемента и твердения газобетонной смеси
3 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
31 Физико-химические основы создания высокопористой структуры материала
32 Регулирование реологических характеристик газобетонной смеси
321 Изменение реологических характеристик газобетонной смеси на ранних сроках твердения
322 Влияние температуры газобетонной смеси на ее реологические свойства
323 Влияние различных добавок на изменение реологических свойств газобетонной смеси
3231 Влияние добавки полуводного гипса
3232 Влияние добавки микрокремнезема
3233 Влияние ускорителей твердения
33 Выводы 111 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТВЕРДЕНИЯ ГАЗОБЕТОННОЙ СМЕСИ
41 Формирование межпоровой перегородки газобетона
42 Использование объемных фазовых характеристик в исследовании процессов происходящих при получении газобетона
421 Закон постоянства объемного фазового состава дисперсных систем
422 Диаграмма изменения фазового состава газобетонной смеси
43 Описание процесса поризации газобетонной смеси с помощью объемных фазовых характеристик
44 Проектирование состава газобетонных смесей с использованием объемных фазовых характеристик
45 Исследование процессов гидратации и твердения газобетонной смеси с добавками и брз них 129 451 Влияние поливинил ацетатной дисперсии на процессы твердения газобетонной смеси
452 Влияние гипса на процессы твердения газобетонной смеси
453 Влияние микрокремнезема на процессы твердения газобетонной смеси
454 Влияние ускорителей твердения на процессы твердения газобетонной смеси
4541 Хлористый кальций
4542 Сульфат алюминия
455 Влияние комплексной модифицирующей добавки на процессы твердения газобетонной смеси
456 Роль эттрингита в формировании прочной межпоровой перегородки газобетона
457 Прочность газобетона неавтоклавного твердения
46 Фазовые диаграммы процесса твердения газобетонной смеси
47 Структурообразование в твердеющей межпоровой перегородке
48 Выводы 161 5 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ НЕАВТОКЛАВНОГО ГАЗОБЕТОНА
Введение:
Актуальность темы. Проблемы энергосбережения и экологической безопасности поставили перед многими отраслями народного хозяйства ряд неотложных задач, среди которых решающую роль играет создание новых теплоизоляционных материалов и производств, обеспечивающих их выпуск. Особенно остро в таких материалах нуждаются регионы Сибири с их суровыми климатическими условиями. Кроме того, изменение требований по теплоизоляции зданий к 2000г. еще более обострило вопрос разработки, производства и применения в конструкциях современных теплоизоляционных материалов. Основными требованиями потребителей сегодня являются не только низкая плотность и высокая прочность материалов, но и простота технологии изготовления и небольшая стоимость изделий.
Наиболее эффективными теплоизоляционными материалами, отвечающими этим требованиям, являются ячеистые бетоны, в частности газобетоны, которые обладают низким коэффициентом теплопроводности и изготовляются из дешевого исходного сырья.
В настоящее время производство ячеистых бетонов основано на автоклавном способе тепловой обработки изделий. Вместе с тем, повышается интерес к неавтоклавным ячеистым бетонам вследствие более низких экономических затрат на производство. В перечень сниженных затрат на получение ячеисто-бетонных изделий без автоклавной обработки входят такие технологические операции как прием и переработка сырья; дозирование компонентов; тепловлажностная обработка: снижается расход электроэнергии, пара, ниже потребность в рабочей силе, а также в несколько раз снижается металлоемкость оборудования.
Одним из основополагающих свойств теплоизоляционных материалов является пористость, которая, в основном, и определяет величину коэффициента теплопроводности. Газобетон относится к высокопористым материалам. Непосредственно " в технологии газобетонных изделий формирование пористой структуры материала происходит на стадии формования, которая является весьма ответственной технологической операцией. В процессе вспучивания и структурообразования газобетонных смесей необходимо строгое соблюдение принципа соответствия скоростей газовыделения и увеличения реологических свойств смеси. В связи с этим весьма большое значение приобретает регулирование реологических свойств смеси, а именно вязкости и предельного напряжения сдвига, непосредственно в период интенсивного газовыделения. Оптимизация реологических характеристик газобетонной смеси в момент вспучивания может осуществляться путем увеличения значений пластической вязкости и уменьшения значений предельного напряжения сдвига и пластичности по Воларовичу. Это дает возможность стабилизировать процесс вспучивания газобетонной смеси и создать материал с оптимальной пористой структурой.
Диссертационная работа выполнялась с 1998 по 2002гг.
Цель работы: Разработка составов и научно-обоснованных приемов получения газобетона неавтоклавного твердения.
В соответствии с намеченной целью решались следующие задачи работы:
1. исследование состава и свойств сырьевых материалов;
2. исследование реологических свойств газобетонной смеси;
3. изучение влияния полимерных и минеральных добавок на реологические свойства газобетонной смеси;
4. исследование процессов гидратации и твердения газобетонной смеси с полимерными и минеральными добавками;
5. получение газобетона неавтоклавного твердения с заданными свойствами и с использованием различных добавок и выявление закономерностей, позволяющих оперативно корректировать составы в производственных условиях.
Научная новизна:
1. установлена возможность использования объемных фазовых характеристик - объемной концентрации твердой, жидкой и газообразной фаз и закона постоянства, фазового состава дисперсной системы для исследования процессов поризации и твердения газобетонной смеси;
2. установлено, что оценку реологических свойств газобетонной смеси в период поризации, длительность которого составляет 30-45 мин, целесообразно проводить с помощью показателя пластичности по Воларовичу. При значениях пластичности в пределах 0,32 - 0,70 с"1 достигаются оптимальные реологические свойства газобетонных смесей, т.е. высокая вязкость и низкое предельное напряжение сдвига, обеспечивающие устойчивость смеси в процессе поризации. Введение модифицирующих добавок способствует достижению оптимальных реологических свойств газобетонной смеси;
3. установлено, что особенностью получения газобетона является образование значительного количества гидроалюминатов кальция, присутствие которых отрицательно сказывается на прочности изделий. Связывание примерно 50% образующихся гидроалюминатов кальция с помощью добавки коллоидной суспензии двуводного гипса, приготовленной на основе полуводного, в результате чего образуется эттрингит с игольчатой формой кристаллов, что позволяет сформировать прочную межпоровую перегородку за счет ее микроармирования. Кроме того, образовавшиеся кристаллы эттрингита повышают устойчивость газобетонной смеси в процессе ее поризации;
4. установлено, что повышение прочности газобетона и уменьшение его усадки связано с увеличением объемной концентрации твердой фазы в процессе гидратации цемента до значений близких к исходной величине свободного порового пространства, что достигается введением тонкодисперсных добавок и ускорителей процесса гидратации цемента;
5. установлено, что добавка хлорида кальция в количестве 2% от массы цемента положительно влияет на образование эттрингита, а также длина его игольчатых кристаллов в присутствии СаСЬ увеличивается в размере до 5мкм.
Практическая ценность работы,
1. предложены составы газобетонных смесей, позволяющие получать неавтоклавный газобетон с объемным весом 300-900 кг/м3 с прочностными показателями, сопоставимыми с прочностью автоклавного газобетона;
2. установлены оптимальные количества добавок; полуводного гипса, необходимого для приготовления гипсовой суспензии, - на 1 г алюминиевой пудры необходимо 4.66 г гипса; микрокремнезема- 3% от массы цемента; хлорида кальция- 2% от массы цемента, обеспечивающие устойчивость смеси в процессе поризации и необходимую прочность изделий;
3. предложена новая методика расчета состава газобетонных смесей с плотностью в пределах 300-900 кг/м с использованием объемных фазовых характеристик дисперсных систем;
4. предложено графическое изображение изменений фазового состава в процессе поризации и твердения газобетонной смеси, позволяющее проследить траекторию развития указанных процессов во времени и эффективность действия вводимых добавок.
Апробация работы. Диссертационная работа и отдельные ее части обсуждались на III, IV, V, VI, VII Международном научно-техническом симпозиуме «Геология и освоение недр», г.Томск, 1999-2003 гг., на Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве», Томск, 1999г., на Международном симпозиуме «КСЖиБ -2002», г.Новосибирск.
Публикации. По материалам работы опубликовано 14 работ в виде тезисов, докладов и статей в специализированных журналах, в том числе получен приоритет по заявке на изобретение.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов по работе, списка используемой литературы. Работа изложена на 213 страницах машинописного текста, содержит 23 таблиц и 44 рисунка.
