ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.07.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 0
АВТОКЛАВНАЯ
ОБРАБОТКА
СИЛИКАТНЫХ Ш ИЗДЕЛИЙ
АВТОКЛАВНАЯ ОБРАБОТКА СИЛИКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Под редакцией канд.тех.наук С. А. К р ж ем и н с к о го
Мо ск в а
Ст р о й и зд а т 1 974
I
УДК. 666. 965. 035. 56 |
|
|
|
|
|
|
|
Автоклавная обработка силикатных |
изделий. |
|
М., |
||||
Стройиздат, 1 9 7 4 . 160 с. |
Авт.: |
К р ж е л-\и н - |
|||||
с к и й С. А., С у д |
и н а |
Н. К., К рой ч ук |
Л. А., . ^ |
||||
В а р л а м о в В. П. |
|
|
|
|
|
А |
|
В книге изложены |
современные представления о |
||||||
механизме твердения |
силикатных строительных |
ма |
|||||
териалов в гидротермальных условиях. |
Рассмотрено |
||||||
влияние на кинетику автоклавного твердения |
|
и |
|||||
прочность строительных материалов ряда технологи |
|||||||
ческих факторов: удельной |
поверхности |
основных |
|||||
сырьевых материалов, |
температуры |
(давления) |
на |
||||
сыщенного пара, различных добавок, вводимых |
в |
||||||
сырьевую смесь. Освещены вопросы интенсификации |
|||||||
автоклавной обработки строительных |
материалов |
и |
|||||
конструкций. Даны практические рекомендации |
поѵ ' |
||||||
выбору рациональных режимов автоклавной обработ |
|||||||
ки различных изделий с учетом вида бетона ( тяже |
|||||||
лый, ячеистый), размеров |
изделий |
и других |
факто |
||||
ров. |
|
|
|
|
|
|
|
Книга рассчитана на научных и |
|
инженерно-тех |
|||||
нических работников промышленности |
|
строительных |
|||||
материалов. |
| |
|
|
|
|
|
|
4? |
|
назв. |
|
|
|||
Табл. 15, рис. 46, список лит.: 147 |
|
|
I
■
© |
Стройиздат. 1 9 7 4 |
|
0 3 2 9 - 2 0 2 |
А |
1 6 1 - 7 4 |
0 4 7 ( 0 1 ) - 7 4 |
|
ВВЕДЕНИЕ |
|
|
|
В настоящее время одним из |
основных |
направлений |
||
технического прогресса во всех |
отраслях |
промышлен |
||
ности строительных |
материалов |
является |
интенсифика |
|
ция технологических |
процессов, |
позволяющая сократить |
||
длительность технологического цикла и увеличить |
вы |
|||
пуск продукции, повысить производительность |
труда, |
■внизить себестоимость продукции и сократить капитало вложения на строительство предприятий. В производстве строительных материалов и изделий на основе портланд
цемента и извести эта проблема успешно |
решается |
||||
внедрением автоклавной технологии, по которой |
изде |
||||
лия подвергаются тепловлажностной обработке |
|
насы |
|||
щенным водяным паром под повышенным |
давлением. |
|
|||
Автоклавная обработка значительно ускоряет |
твер |
||||
дение |
строительных материалов. Так, |
известково-пес |
|||
чаные |
смеси (строительные растворы) |
при выдержива |
|||
нии на |
воздухе твердеют в течение нескольких.' месяцев |
||||
и приобретают прочность на сжатие-менее. 10 |
кгс/см^. |
||||
Применение автоклавной обработки в течение ТО - |
20 ч |
||||
позволяет при меньшем расходе извести получать |
|
из |
|||
(известково-песчаных смесей строительные материалы |
и |
||||
изделия прочностью 150-500 |
|
|
|
|
|
ная обработка дает возможность также использовать |
в |
||||
качестве сырья для производства строительных |
мате |
||||
риалов и изделий многие виды промышленных |
отходов- |
шлаки черной и цветной металлургии, золы ТЭС, нефе линовый шлам и др. Эти отходы, не обладающие вяжу щими свойствами в обычных условиях, при автоклавной обработке становятся активными компонентами сырье вой смеси, что позволяет на их основе получать строи
тельные материалы и изделия высокого качества. |
|
||
Номенклатура |
изделий и материалов |
автоклавного |
|
твердения весьма |
широка - это крупноразмерные изде |
||
лия из ячеистых и тяжелых бетонрв для жилищного |
и |
промышленного строительства, силикатный кирпич, теп
лоизоляционные материалы и др. В связи с |
развитием |
|
производства автоклавных строительных материалов и |
||
изделий возникает необходимость в глубоком |
изучении |
|
закономерностей процесса автоклавного твердения |
ма |
|
териалов, а также фазового состава и свойств |
возни |
|
кающих при этом новообразований. Важнейшая |
|
задача |
этих исследований - изыскать эффективные способы уп
равления процессом автоклавного твердения, чтобы |
по |
лучать материалы, обладающие высокой прочностью |
и |
долговечностью. AJ3. Волженский, П.А. Ребиндер, |
П.П. |
Будников, Ю.М. Бутт, П.И.Боженов, T J4 .Беркович, О.П. |
Мчедлов-Петросян, К.Э.Горяйнов, А £.С аталкин,Е £.С е- галова, К.Г. Красильников, Л.Н.Рашкович, О.И.Лукьяно
ва, В .И.Бабушкин, А.И .Бойкова, О.И.Грачева |
и |
другие |
советские исследователи внесли значительный |
вклад в |
|
развитие химии и технологии автоклавных |
материалов. |
|
Представляют большой интерес также работы ряда за |
рубежных исследователей - Х.Ф.У.Тейлора, ДжЛКалоу-
сека, РЛ .Б огга, Э.Тило |
и др. |
|
Используя результаты |
новейших исследований, |
про |
веденных в Советском Союзе и за рубежом, а |
также |
накопленный производственный опыт, авторы сделали по
пытку осветить наиболее важные вопросы |
твердения |
|
вяжущих в гидротермальных условиях, а также |
рас |
смотреть различные режимы автоклавной обработки ма
териалов в |
производственных условиях. Все замечания |
|
читателей |
по данной книге будут приняты авторами |
с |
благодарностью. |
|
г
Г ЛА ВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОСИЛИКАТОВ
КАЛЬЦИЯ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ТВЕРДЕНИИ ИЗВЕСТКОВО-КРЕМНЕЗЕМИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ В ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
При гидротермальной обработке известковокремне земистых материалов в зависимости от ее длительности и температуры, состава смеси, характеристики исход ных компонентов могут образовываться разнообразные по составу и структуре гидросиликаты кальция. Для их исследования применяют различные методы анализа, в том числе рентгеновский, электронномикроскопичес
кий, термографический, метод инфракрасной |
спектро |
||
скопии, оптической микроскопии. Наиболее широко |
ис |
||
пользуют метод рентгеновского фазового и |
количест |
||
венного анализов, реже - метод внутреннего и |
чаще - |
||
метод внешнего стандартов [39 , 40, 42 , 60, |
145, |
146 3- |
|
Применение автоклава-приставки к рентгеновскому |
ди |
||
фрактометру позволяет непрерывно определять |
содер |
||
жание твердых фаз в системе непосредственно в |
|
про |
цессе гидротермальной обработки в поверхностном слое твердеющего образца. [58, 147].
Для исследования характера дегидратации гидроси ликатов кальция наряду с нагреванием образцов в элек
трическом муфеле до определенной температуры и |
по |
следующей затем съемкой рентгенограммы такого |
об- |
5
разца применяют высокотемпературную |
рентгеновскую |
||
приставку к дифрактометру. Это позволяет |
непосред |
||
ственно в процессе дегидратации гидросиликата |
полу |
||
чать его рентгеновскую характеристику в любой |
мо |
||
мент времени [4Г}. |
|
|
|
Электронно-микроскопические исследования |
|
гидро |
силикатов кальция проводят на различных микроскопах , - -
применяя |
метод суспензий или сухого напыления |
по |
||
рошка |
на |
коллодиевую или угольную подложку, |
а также |
|
метод |
реплик [50, 89]. Термический анализ выполняют |
|||
обычно на установках: АТВУ-9, ПРТ-1000 с |
регистра |
|||
цией на НТР-62 и на дериватографе [11, 43]. |
Д л я |
по |
лучения инфракрасных спектров гидросиликатов кальция
используют спектральные приборы - двухлучевые |
авто |
||
матизированные |
спектрометры |
типа UR =20 [79]. |
|
В последнее |
время начали |
широко применять |
новые |
эффективные методы исследования, как, например, раст
ровый |
электронный микроскоп |
[181, 199], рентгеновский |
||
спектральный анализ в точке |
(электрозондирование )[І7б] |
|||
и др*. Большое внимание уделяется изучению |
химичес |
|||
кого состава и структуры индивидуальных |
гидросили---- |
|||
катов |
кальция [19, 149, 186], скорости |
растворения |
||
S i0 2 |
при гидротермальной обработке |
известково-квар |
||
цевых смесей в зависимости от удельной |
поверхности |
|||
кварца, температуры и времени обработки [101, 127, |
||||
195]. |
|
|
|
|
Почти все хорошо кристаллизующиеся гидросиликаты |
||||
кальция могут быть вполне надежно |
идентифицированы |
рентгеновским анализом, хотя при невысоком (10%) со
держании их в смеси и особенно при |
одновременной |
|
кристаллизации нескольких гидросиликатов кальция |
оп |
|
ределить их весьма трудно. В этом |
случае желательно |
|
обогащение пробы. Более сложно идентифицировать пло |
||
хо кристаллизующиеся гидросиликаты |
кальция С - |
S - |
- Н ( І ) и С - S - H ( I I ) * . Эти гидросиликаты на |
рент- |
|
генограммах характеризуются широким размытым |
пи-^Л |
Ä Здесь и далее приняты условные обозначения: СаО-С; S i0 2 - S ; Al 2 0 3- А; Fe20 3 - F ; Н20-Н .
6
ком (3,03д) |
и при невысоком содержании их в |
|
пробе |
|||||
трудно определимы, особенно в присутствии |
небольшого |
|||||||
количества карбоната кальция (практически он |
|
присут |
||||||
ствует всегда), который имеет очень сильную |
|
дифрак |
||||||
ционную линию (o'/я =3,03д). |
|
|
|
|
||||
При наличии смеси гидросиликатов более |
надежная |
|||||||
' идентификация достигается с применением |
дифферен |
|||||||
циального термического анализа (ДТА). Кривые |
|
ДТА |
||||||
одноосновных гидросиликатов С —S - H ( I ) |
характери |
|||||||
зуются сильными |
экзотермическими эффектами |
|
|
при |
||||
850-880°С. Нагрев при температуре 880°С |
(т.е. именно |
|||||||
в том температурном интервале, где наблюдается |
эк |
|||||||
зотермический эффект) приводит к интенсивной |
|
крис |
||||||
таллизации |
волластонита, сопровождающейся |
|
появле |
|||||
нием на рентгенограммах всех дифракционных максиму |
||||||||
мов, отвечающих волластониту. Наблюдаемый на |
|
ДТА |
||||||
экзотермический эффект вызван не собственно |
|
терми |
||||||
ческим разложением гидросиликата C - S - H ( I ) , |
а |
|||||||
кристаллизацией |
возникающего безводного |
волластонита |
||||||
|*_(рис. 1 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. |
Результаты |
|
|
т |
|
|||
|
|
|
|
|||||
ДТА различных |
проб |
|
|
|
|
|||
гидросиликатов |
С - |
|
|
|
|
|||
- S -Н (I ). |
Исходные |
|
|
|
|
|||
смеси |
|
характеризо |
|
|
|
|
||
вались |
C /S |
: 0,76(1), |
|
|
|
|
||
0,83(2), |
0,81(3) |
и |
|
|
|
|
||
0,90(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
В присутствии свободной Са(ОН)2 характер |
этого |
|||||||
термоэффекта несколько изменяется: глубина его |
зна |
|||||||
чительно меньше, а ширина больше. При |
термической |
|||||||
обработке таких проб наряду с образованием |
волласто |
|||||||
нита |
из гидросиликата происходит реакция |
|
взаимо |
|||||
действия окиси кальция, образовавшейся при |
разложе |
|||||||
нии несвязанной Са(ОН)2 и кремнезема. Она |
|
сопро |
||||||
вождается выделением тепла, и поэтому на кривой |
из |
|||||||
менения дифференциальной температуры наряду с |
экзо- |
7