Введение к работе
Актуальность работы В связи с открытием в последние три десятилетия многочисленных крупных месторождений природных цеоли-товых туфов возникла необходимость проведения комплексных исследований для установления особенностей их поведения в твердеющих системах.
Цеолитовые туфы распространены повсеместно, а запасы их настолько велики, что они постепенно из уникального экзотического сырья перешли в разряд местного. Это особенно характерно для Сибири и Дальнего Востока.
Так как силикатный кирпич является одним из наиболее распространенных стеновых материатов, то экономия топливно-энергетических ресурсов при его производстве является актуальной задачей. Упрощение технологии с исключением автоклавной обработки позволит повсеместно распространить изготовление традиционного материала.
Работа выполнялась в рамках Российской научно-технической программы «Экогорметкомплекс будущего», раздел 1.14 «Цеолиты России».
Цель и задачи исследований Целью настоящей работы является выявление особенностей пушюланового взаимодействия извести и цеолитовых туфов, разработка технологий строительных материалов на основе известково-цеолитовых вяжущих и изучение их строительно-технических свойств. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
выявить особенности проявления пуццолановой активности цеолитовыми туфами в зависимости от генезиса, химического, минералогического составов, содержания цеолита в породе и других факторов ;
предложить экспресс-методы оценки пуццолановой активности природных цеолитов;
исследовать продукты взаимодействия различных цеолитовых туфов с известью;
на базе выявленных закономерностей разработать оптимальные технологические решения по получению строительных материалов на основе цеолитовых туфов;
исследовать основные строительно-технические свойства полученных материалов;
- проверить полученные данные в заводских условиях.
Научная новизна - установлено, что пуццолановая активность це
олитовых туфов связана с их генезисом, минералогическим и химиче-
ским составом : показано, что цеолитовые туфы вулканогенно-
осадочного диагенетического типа (ВОД) более активны по поглоще
нию извести, чем породы вулканогенно-гидротермально-
метасоматического (ВГМ) и гидротермального (Г) генезиса;
пуццолановая активность цеолитовых туфов по связыванию СаО и SO3 прямопропорциональна степени цеолитизации и количеству растворимого в них АЬОз;
цеолитовые туфы в порядке возрастания пуццолановой активности выстраиваются в следующий минералогический ряд в соответствии с кремнистостью (SiCb/AbOs) цеолитов: клиноптилолит, морденит, гейландит, эрионит, шабазит;
установлено, что количество образующегося геля C-S-H в известко-во-цеолитовых системах прямопропорционально степени цеолитизации пород;
выявлена взаимосвязь между составом продуктов гидратации и долговечностью камня: показано, что алюминий-замещенный тобермо-рит отрицательно влияет на морозостойкость камня автоклавного твердения на основе известково-цеолитовых вяжущих.
Практическая ценность: На основе выявленных взаимосвязей предложены экспресс-методы оценки пуццолановой активности цеолитовых туфов, заключающиеся в разделении пород по генезису, степени цеолитизации и определению растворимого АЬОя в туфе.
Из установленных особенностей фазообразования в известково-цеолтитовых системах предложено: - повышать сырцовую и марочную прочности автоклавных силикатных изделий малыми добавками цеолитового туфа (3-5 %); - заменить автоклавную обработку известково-цеолитовых изделий на пропаривание.
Разработаны оптимальные составы и технологические режимы производства безавтоклавных известково-цеолитовых виброуплотненных и прессованных стеновых материалов марок 50-150 средней плотностью 1200-1650 кг/м3 пониженной теплопроводности.
Реатизация работы Опытно-промышленные испытания по повышению марочной и сырцовой прочности силикатного кирпича малыми добавками цеолитового туфа осуществлены на Барнаульском заводе стеновых материалов. На БЗСМ и на Читинском заводе силикатного кирпича выпущены опытные партии безавтоклавного стенового материала и облицовочной плитки марок 75-100, морозостойкостью 25 циклов. Выпущены опытные партии шлако-керамзитобетонных стеновых блоков на предприятии треста Сахалин-гражданстрой (г. Долинск) марок 35-50 и F-25.
Апробация работ Основные положения работы докладывались на 53-56 научно-технических конференциях студентов , аспирантов и
профессорско-преподавательского состава АлтГТУ в 1995-1998 г.г., международной научно-практической конференции «Композиты - в народное хозяйство России ("Композит - 95") в г. Барнауле в 1995 г., на 53 научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава с участием представителей строительных, проектных и НИО в г. Новосибирске в 1996 г., международной научно-технической конференции «Резервы производства строительных материалов» в г. Барнауле в 1997 г., международной конференции «Четвертые академические чтения: «Актуальные проблемы строительного материаловедения» » в г. Пензе в 1998 г., всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительного материаловедения» в г. Томске в 1998 г.
Публикации По материалам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ.
Объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Работа имеет общий объем 195 страниц, содержит 33 таблицы, 33 рисунка, список . литературы из 107 наименований, 3 приложения.
На защиту выносятся: - результаты комплексного исследования пуццолановой активности цеолитовых туфов различного генезиса, химического и минералогического состава, степени цеолитизации породы;
закономерности формирования фазового состава камня на основе известково-пеолитовых композиций при различных условиях твердения;
составы н технологии получения известково-цеолитовых растворов и легких бетонов;
оптимальные составы и технологии производства безавтоклавного известково-цеолитового силикатного кирпича, а также результаты изучения основных строительно-технических свойств получаемых изделий;
результаты лабораторных и опытно-промышленных испытаний по повышению сырцовой прочности силикатного кирпича малыми дозировками цеолитовых туфов,
