Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Шамшуров Алексей Владимирович

Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород
<
Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шамшуров Алексей Владимирович. Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород : Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.11 : Белгород, 2004 184 c. РГБ ОД, 61:04-5/3861

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы, обоснование цели и задач исследования 7

1,1. Обзор литературы 9

1.1-1- Система кремнезема 9

1Л.2. Обжиговые строительные материалы и изделия на основе кремнеземистого сырья 18

1.1.3. Тротуарная плитка на основе цементобетона 30

Т.1.4. Выводы 37

1.2. Цель и задачи работы 37

2. Сырьевые материалы и методы исследования 42

2.1. Характеристика природного и техногенного сырья 42

2.1.1. Природное сырье 43

2.1.2. Техногенное сырье 49

2.2. Методы исследований . 54

2.2.1. Стандартные методы исследований фазового состава и микростроения материалов 55

2.2.2. Гамма спектральный метод анализа минерального сырья и материалов 57

2.2.3. Физико-механические исследования тротуарной плитки 57

2.3. Методика получения образцов 62

2.4. Выводы 62

3. Уточнение полиморфизма кристаллического кремнезема с использованием высокотемпературного ренттенофазового анализа 64

3.1. Степень кристалличности кварца различных генетических типов 64

3.2. Исследования полиморфизма кристаллического кремнезема в открытой системе при высоких температурах 68

3.3. Выводы ' 76

4. Особенности полиморфизма кремнезема под воздействием щелочесодержащих добавок и их влияние на фазообразование и линейную деформацию обжиговых образцов 77

4.1. Влияние R20 на процессы полиморфизма SiO no данным высоко температурного рентгенофазового анализа 77

4.2, Процессы фаз о образований в системах "SiO^-NaOH" и "Si02- NaOH-СаСОз" и влияние на эти процессы железосодержащих от ходов ОЭМК 88

43. Выводы 99

5. Синтез изделий на основе кварцевых песков 101

5.1. Влияние тонко дисперсной фракции и железосодержащих отходов ОЭМК на микроструктуру образца 101

5.2. Зависимость строительно-технических свойств изделий от состава И температуры синтеза 104

53. Разработка составов и технологических параметров обжиговых изделий на основе кварцевых пород с заданными физико- механическими свойствами 110

5.4. Выводы 116

6. Разработка низкообжиговой технологии производства тротуарной плитки 118

6.1. Разработка технологической схемы производства низко обжиговой тротуарной плитки 119

6.2. Выводы 125

7. Основные выводы и результаты работы 126

8. Список использованной литературы 129

9, приложения 141

9.1. Рекомендации по использованию железосодержащих отходов ЭСПЦ ОЭМК 141

9-2. Технологический регламент на "Изготовление обжиговой троту арной плитки на основе кварцевых пород" 146

9-3. Технические условия на "Плитку тротуарную на основе кварцевых пород", ТУ 5746-016-2066339-2004 156

9.4. Акты на выпуск опытных партий обжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород 169

9-5. Справки о внедрении результатов работы 170

9.6. Оценка экономической эффективности производства тротуарной плитки на основе кварцевых пород

Введение к работе

Возрастающий объем строительства, особенно индивидуального и благоустройство дорог в стране требует большого количества и широкого ассортимента дорожностроительных материалов. Не все регионы страны имеют минеральное сырье для их получения. Велик объем перевозок на большие расстояния как сырья, так и дорожпо-строительных материалов, что значительно увеличивает стоимость строительства и сдерживает темпы развития стройин-дустрии и дорожной сети.

Развитие промышленности строительных материалов, увеличение объемов их потребления требует изыскания новых и использования широко распространенных видов сырья и особенно местных сырьевых ресурсов, при разработке принципиально новых и модернизации имеющихся технологий получения качественных конкурентно способных и экологически чистых изделий.

Традиционно применяемые дорожностроительные материалы на основе органических вяжущих оказывают вредное воздействие на дыхательные пути человека. Опыт зарубежных стран показывает, что асфальтобетон, как правило, не используется для устройства тротуаров, площадей и других дорожных сооружений городской инфраструктуры. Экологический прессинг, который связан с выхлопными газами, учитывается (в пределах 1 м от земли - максимальное скопление вредных веществ), а влияние испарений, идущих от органических материалов, концентрации которых особенно значительны в летний период - не принимаются во внимание. Особенно актуальным является вопрос замены асфальтобетона а местах сосредоточения потоков движения людей* детских учреждений, больничных комплексов и т.д.

В настоящее время промышленность строительных материалов выпускает тротуарную плитку на основе цементно-песчаной матрицы, которая по экологическим показателям удовлетворяет существующим требованиям. Действующие технологические полуавтоматические линии по производству мелкоштучных изделий, таких фирм как "Besser", "HENKE* и др., основаны на виб-

ропрессовании и вибролитье специально подобранных полусухих бетонных смесей с последующей тепловой обработкой спрессованных изделий- Однако, в качестве связующего в этих системах используют портландцементы М 400 ДО или М 500 ДО, отличающиеся высокой энергоемкостью производства, с расходом до 600 кг цемента на 1 м бетонной смеси, при стоимости цемента 1800-2000 руб за 1 т. Применение обычного цемента существенно усложняет получение белой тротуарной плитки и бортового камня, особенно необходимых для разметки дорог, пешеходных переходов, тротуаров, площадей и их декоративного оформления.

Одним из альтернативных материалов как с экологической точки зрения, так и с экономической для строительства пешеходных дорог, могут явиться мелкоштучные обжиговые дорожностроительные изделия из кварцевых пород, получаемых в присутствии щелочесодержащих добавок,

Диссертационная работа выполнена в рамках Гранта по фундаментальным исследованиям в области технических наук, финансируемого из средств Министерства образования Российской Федерации на 2002-2003 года (Т. 02-12.2— 1587).

Обжиговые строительные материалы и изделия на основе кремнеземистого сырья

Обжиговые строительные материалы представляют собой композиционные материалы, в которых матрица или непрерывная фаза представлена остывшим расплавом, а дисперсная фаза представлена нерасплавленными частицами глинистых, пылевидных и песчаных фракций, а также порами и пустотами, заполненными воздухом. Материал матрицы в свою очередь представляет собой микрокомпозиционный материал, состоящий из матрицы непрерывной стекловидной фазы застывшего расплава и дисперсной фазы кристаллических зерен силлиманита, муллита, кремнезема различных полиморфных модификаций и других веществ, кристаллизующихся при остывании (в основном алюмосиликатов) [27]. Стекловидная, аморфная фаза (переохлажденная жидкость) представлена в микроструктуре легкоплавкими компонентами, которые не успели выкристаллизоваться при заданной скорости остывания расплава [28,29], Основным сырьевым компонентом в рассматриваемых обжиговых материалах являются кварцевые породы различного происхождения: осадочные, метаморфогенные, магматические, а так же породы к отходы промышленности, состоящие из аморфного кремнезема. К таким материалам относятся: — ячеистое стекло; — стеклокерамика; — ситаллы; — динасовые огнеупоры.

При получении всех перечисленных материалов, за исключением динаса, неотъемлемым звеном технологической цепи является - получение стекла,

Весьма близкой по своему составу к обычной промышленной известково-содовой шихте для получения стекла является трехкомпонентная смесь, состоящая из 100 вес, ч, кварцевого песка, 40 вес. ч. углекислого натрия и 25 вес. ч, углекислого кальция (S1O2 + Na2C03 + СаСОД Последовательность превращений в этой смеси следующая [30].

При температуре 100-120 С удаляется гигроскопическая вода. При температуре ниже 600 С еще в твердом состоянии образуется двойной натрий-кальциевый карбонат CaNa2(C03)2 с температурой плавления 813 С по реакции:

CaCOj + NazC03 = CaNa2(C03)2 На рис. 1.3 приведены изменения температуры при нагревании смесей. По кривой нагревания шихты отмечается первый эндотермический эффект, связанный с выделением углекислоты при 600 С. По кривой нагревания двойной смеси (SiOj + СаСОз) первый эндотермический эффект отмечается при 912 С, а в смеси (Si02 + Na2COj) - при 720 С.

Причиной этого эффекта является выделение углекислого газа при взаимодействии двойного карбоната CaNa2(C03)? с кремнеземом. Это подтвер 20 ждается эндотермическим эффектом при 600 С Б, процессе нагревания смеси (СаЫа2(С03)2 + 45Юг)т В 2 it 6 В it\ 12 ІкЛ А 20 11 2k 2&23 80tMA 0 мин Рис. 1.3, Кривые нагревания смесей [311: Г - штага-; 2 - Ы гСОъ + Ж% 3 - feiCQj + St02); 4 - (СаСОз + Na2C03); 5 - (CaNa2(Co3)2 + 4SIO?) Таким образом, при постепенном нагревании содовой шихты сначала образуется двойная соль CaNa2(CG3)2, которая взаимодействует с Si02 при более низких температурах {около 600 С), Разложение Двойной соли сопровождается выделением СОз по реакции: CaNa2 (CQOa + 2SiO: її Na2Si03 + CaSi03 + 2C02. Эта реакция протекает в температурном инте вале 60О-830 С. При 740-800 С плавится эвтектика CaNa2{C03)2 - Na2CQ3.. Взаимодействие эвтектического расплава с Si02 можно представить следуюп1ИМ образом: CaNa2 С03)2 + Na2C03 + 3Si02 2Na2 o3 + CaSIOj + 3C02.

При 855 С плавится Na2C03- При 912 С диссоциирует CaCOj, а при 1010 С непрореагировавший СаО образует с SiQ2 соединение CaSi03- И при температуре около 1200 С получается расплав, который при охлаждении об 21 разует стекло. В свою очередь в сигаллах и стеклокерамике при охлаждении образуется микрокристаллическая структура, различного фазового состава.

Ячеистое стекло — высокопористый теплоизоляционный материал ячеистой структуры, в котором равномерно распределенные поры разделены тонкими перегородками из стекловидного вещества. Свое второе название - пеностекло - материал получил благодаря внешнему виду» напоминающий застывшую пену [32-35]. С целью регулирования свойств ячеистого стекла и его пористой структуры применяют в качестве газообразователя карбонатные породы (известняк, мрамор).

Сырье для произволе гва изделий из ячеистого стекла весьма разнообразно. В качестве исходных компонентов могут быть использованы следующие материалы: отходы стекольного производства; бой оконного или тарного стекла; грапулят из специально сваренного стекла; легкоплавкие горные породы, содержащие щелочи [36, 37],

Высококачественное ячеистое стекло получают из грануля і а специально сваренного стекла. Однако при этом требуются более дорогостоящие и дефицитные материалы. Снижение стоимости гранулята достигают путем замены кальциниронаріной соды и глинозема дешевыми щелочесодержащими горными породами и отходами производства — нефелинами, перлитами, андезитами, вулканическими пеплами, легкоплавкими озерными глинами, золами ТЭС и др, Хорошими свойствами обладают стекла, содержащие в своем составе, % по массе: Si02-60-72,5; Fe203 - 0-2,5; CaO - 4,5-6,0; MgO - 1,5-2,5; Na20 -12-і 5 [38], Газообразователи должны отвечать следующим основным требованиям: темперагура выделения газа должна быть на 50-70 С выше температуры начала размягчения стекольного порошка; выделение газа должно происходить равномерно в количестве обеспечивающем необходимое парциальное давление; не должны выделять токсичных продуктов; не быть дефицитными и дорогостоящими. Выбор вида газообразователя зависит от температуры спекания и температурного интервала вязкости стекла, от требуемого вида пористости и в + некоторых случаях окраски изделий.

Гамма спектральный метод анализа минерального сырья и материалов

Для определения водопоглощения материала образцы высушивали до по-стоянной массы в сушильном шкафу при 105 С, затем охлаждали па воздухе до нормальной температуры, взвешивали, укладывали в один ряд на подкладках в сосуд с водой так, чтобы слой воды над образцами был не меньше 2 см, и оставляли на 48 ч при нормальной температуре. После этого образцы вынимали из воды, обтирали влажной мягкой тканью и взвешивали. Чтобы проверить, полностью ли насыщен образец водой, его снова погружали в воду на 24 ч и вновь взвешивали- Разница между результатами первого и второго взвешивания не должна превышать І %. В противном случае опыт повторяли до приобретения образцом постоянной массы, что свидетельствовало о его полном во-допоглащении.

Водонасыщение определяли следующим образом. Высушенные до постоянной массы образцы погружали в сосуд с водой так, чтобы уровень ее в сосуде был выше верха образцов не менее чем на 2 см, и нагревали до кипения.

Сосуд должен быть снабжен решеткой, чтобы вода свободно циркулировала между образцами и дном сосуда. В кипящей воде образцы выдерживали в течение 4 ч, после чего их охлаждали до температуры 20-30 С, вынимали, обтирали влажной мягкой тканью, взвешивали и вычисляли водонасыщение, по формулам используемым для определения водопоглащения, как среднее арифметическое трех определений.

Предел прочности при сжатии определяли на кубиках 50 50 мм или цилиндрах диаметром и высотой 30 мм. Образец измеряли штангенциркулем с точностью 0,1 мм и вычисляли площадь поперечного сечения в см3. Разрушение образцов производили на гидравлическом прессе до полного раздавливания. Расчет вели по формуле: где P - разрушающая нагрузка, кгс; А - площадь поперечного сечения образца, см .

Морозостойкость. Подготовленные образцы-кубы с длиной ребра не менее 5 см или цилиндрической формы диаметром и высотой 5 см насыщали водой до постоянной массы и выдерживали в камере холодильной установки в течение 4 ч при температуре минус 20 СС. Затем образцы извлекали из камеры и опускали для оттаивания в ванну с водой нормальной температуры на 4 ч, Вынув их из ванны, осматривали для установления повреждений и вновь помещали в камеру холодильной установки на 4 ч. В случае обнаружения трещин или отколов, испытание образцов прекращали [132-136].

Материалы считали выдержавшими испытание, сели после установленного для них количества циклов замораживания и оттаивания они не имели видимых признаков разрушения (не крошились, не растрескивались, не расслаивались) и теряли не более 5% массы, В зависимости от климатических условий и класса сооружений устанавливается от 15 до 300 циклов замораживания и оттаивания.

Ускоренный метод испытания материала на морозостойкость проводили в насыщенном растворе сернокислого натрия. Высушенные образцы полностью погружали в этот раствор нормальной температуры на 20 ч. Затем их вынимали и помещали в сушильный шкаф на 4 ч при температуре 105-110 С. После этого образцы охлаждали до нормальной температуры. Снова погружали в раствор сернокислого натрия на 4 ч и вновь помещали в сушильный шкаф па 4 ч. Такое попеременное выдерживание образцов в растворе сернокислого натрия и высушивание повторяли 3, 5, 10 и 15 раз, что соответствовало 155 25, 50-100, 150-300 циклам замораживания и оттаивания. Образцы считали выдержавшими испытание» если потери массы после испытания, отмытых в горячей воде и высушенных образцов, составло не более 10 % для Мрз 15-50, не

более 5 % для Мрз 100-150, не более 3 % для Мрз 200 и не более 2 % для Мрз 300. Метод основан на проникновении насыщенного раствора NazS04 в поры материала, который во время высушивания переходит в пересыщенный и начинается кристаллизация. Образующиеся кристаллы, увеличиваясь в объеме, давят на стенки пор, вызывая в них напряжения, значительно больше напряжений, вызываемых замерзающей водой. Если эти напряжения превышают предел прочности материала, стенки пор начинают разрушаться, что вызывает разрушение всего образца. При получении отрицательных данных производи-ли обычные испытания на морозостойкость, результаты которых и считали о кончате л ьн ым и.

Истираемость - ото способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий [137]. Для определения этого показателя, применялись круги истирания.

Истираемость определяли на чугунном диске при скорости 30 об/мин под давлением 0,6 кг/см2 с подсыпкой 20 г абразива - кварцевого песка с зернами крупностью 0,3-0,6 мм. После каждых 28 оборотов диска истирающий материал заменяли свежим и обойму с образцом поворачивали на 90. После 560 оборотов диска определяли потери массы образца в г/см? по формуле F где g - масса образца до испытания, г; gi-то же, после истирания, г; F - площадь истирания, см2. В качестве окончательного результата принимали среднее арифметическое значение двух определений.

Исследования полиморфизма кристаллического кремнезема в открытой системе при высоких температурах

Изучение особенностей полиморфизма кристаллического кремнезема в процессе подъема температуры с определением фазового состава при заданной температуре, осуществляли методом высокотемпературного ренті єно фазового анализа (ПТРФА).

Основная научно-экспериментальная часть работы выполнена на оригинальном высокотемпературном рентгенофадовом аппарате с горизонтальным расположением плоскости образца, сконструированном на базе рентгеновских дифрактометров УРС-1,0 и ДРОН-3 с использованием в качестве гониометра поворотного механизма прибора ИПО-12, Вначале запись дифрактограмм проводили на диаграммную ленту электронного потенциометра ПП-4 с использованием стойки дифрактометра ДРОН-3 УЭВУ (Устройства элсктронно-в ычис л ите льн ого у ни ф ици рован но г о).

Проведенная в дальнейшем модернизация, специалистами НПП «Буревестника» г. Санкт-Петербурга и Лаборатории перспективных разработок (Perspective Equipment Laboratory) г, Москвы, лаборатории рентген о фазового анализа университета позволила осуществлять при помощи персональных ЭВМ автоматизированную систему съемок и обработки дифрактограмм. Пакеты программ PDWin (порошковые методы рентгенографического анализа) и PELDos, предназначены для автоматизации процессов съемки и обработки порошковых дифрактограмм, решения различных кристаллографических задач лля поликристаллических материалов.

Для дальнейшего совершенствования метода ВТРФА нами была разработана методика съемки высокотемпературных дифрактограмм на сконструированной установке и нестандартном гониометре (рис. 3.3), с использованием пакета программ автоматизированной системы PELDos, в режиме записи спектров по времени непосредственно на персональную ЭВМ. Это позволило проводить съемки, с повышенной скоростью поворота счетчика в 12 град/чип без потери качества записи дифрактограмм. А гак же появилась возможность еще более точно регистрировать температуры прохождения тоиохимических реакций, ввиду существенного сокращения необходимого времени изотермических выдержек на каждую съемку

Для нагрева исследуемых образцов применяли электропечь, снабженную окнами для прохождения рентгеновских лучей, с нагревателями из платино-родиевой проволоки (70/30). Окна печи закрывали тонкой алюминиевой фольгой, которая незначительно ослабляет рентгеновское излучение, но существенно сохраняет температуру. Для предохранения механических частей гониометра ог разогрева, торцевая часть электропечи снабжена кессоном с проточной водой. Установка позволяет выполнять широкий круг исследований фазовых переходов непосредственно при любых температурах, вплоть до 1500 С. Горизонтальное расположение плоскости исследуемого образца обеспечивает сохранение геометрии съемки даже при полном его плавлении. Кошроль температуры осуществляли при помощи чувствительной термопары, вмонтированной под кювету с образцом прямо показывающим прибором М-838 фирмы "Mastech",

Процессы фаз о образований в системах "SiO^-NaOH" и "Si02- NaOH-СаСОз" и влияние на эти процессы железосодержащих от ходов ОЭМК

Проведенные исследования с помощью высокотемпературного рентгено-фазового анализа (ВТРФЛ) в различных температурных интервалах и с применением различных составов позволили проследить фазообразованин непосредственно при подъеме температуры (рис. 4.13).

Для прецизионного исследования фазообразования в системе "S1O2-R2O с 10 % содержанием щелочи, использовали относительно чистый Вольский кварцевый песок и реактив гидроксида натрия.

Смеси ["отопили путем совместного измельчения исходных компонентов, 90 мас.% кварцевого песка (SiO:) и 10 мас,% щелочи (NaOH), в агатовой ступке, В процессе измельчения гранулы NaOH, активно присоединяя волу из воздуха, перешли в раствор. В результате была получена тонкомолотая юмогенная влажная масса, Щелочесодержащий компонент находился в рентген о аморфном состоянии. Изменение фазового состава смесей регистрировали методом ВТРФА непосредственно в процессе постепенного увеличения температуры ог20до 1200 С.

Формирование фаз происходило в следующей последовательности: - в исходной смеси при 20 С, кроме p-SiO? присутствовали фазы NaOH Н20 uNaOH (рис, 4,13, пики U 2 и 3); - в диапазоне температур от S0 до 200 С происходило удаление воды и образование исходной фазы NaOH в смеси с кварцем (рис. 4.13» пикЗ); - с 300 С частично образовывался сначала Na202 {рис. 4ЛЗ, пик 4), а с 360 С и Na20 (рис. 4ЛЗ, пик 5); - начало перехода низкотемпературной формы р-кварца в высокотемпературную ct-SiO; (эффект Хедвала) происходило при температуре 440 С, одновременно отмечено начало взаимодействия оксида натрия и кварца с образованием Na SiOj (рис. 4,13, пики 6 и 8); - полное завершение р-xx-SiO? перехода заканчивалось при 500 С, о чем свидетельствует максимальное значение пика 8 нарис, 4.13; - температурный интервал существования Na2Si03 находится в пределах -440-800 С; - при 750 С образовывался расплав (на дифрактограмме рефлексы, соответствующие кристаллической фазе силиката натрия, отсутствовали (рис. 4.13)); - при температуре 800 С начинала выкристаллизовываться из расплава высокотемпературная форма силиката натрия, преимущественно в виде a-Na2Si205, который регистрировали до 1100 С (рис, 4,13, пик 7); - при температуре 1000 С зафиксировали начало формирования а кристобалита с, практически, полным завершением процесса к 1200 С (рис. - выше температуры 1100 СС, кроме расплава, четко фиксировали кристал лическую фазу а-кристобалита и незначительное количество а-кварна (рис.

4.13, пики 9 и 8). Образование расплава определяли по увеличению фона рент генограмм, который характеризует его в дашюм температурном интервале.

Минералогический состав синтезированных изделий в смеси "Si02-NaOHs\ в открытой системе включает: р-кварц, NasSiOg и стеклофазу.

Проведенные исследования высокотемпературного взаимодействия в системе "Si02-R20,T методом ВТРФА при средней скорости нагрева 5 С в минуту можно представить образование новых фаз в виде следующей схемы (рис. 4.14).

Таким образом, методом ВТРФА в системе "SiOz-NaOH11 установлено в температурном интервале 440-800 С существование фазы Na2SiOj5 что значительно ниже чем по литературным данным (720-900 С) [19]. В диапазоне температур 900-1100 С выявлена кристаллизация из расплава высокотемпературной модификации силиката натрия, преимущественно a-Na S CV

Однозначно установлено, что при нагревании Si02 с добавкой 10 мас.% R:0 полиморфный fte- ct переход кварца начинается при 200 С и полностью

Аналогичные исследования в температурном интервале 20 - 1100 С были провезены для тройной системы "кварц-щелочь-кальцит" следующего состава: 78 мас.% кварцевого песка (Si02), и 2 мас.%, щелочи (NaOfI) в виде промышленного водного раствора и 20 мас.% мела (СаСОз).

В процессе приготовления смеси путем совместного измельчения исходных компонентов частично образовывался гаулуеит Na2Ca(C03)2 5Н20, который при разогреве смеси переходил з безводный пиерсрит NazCa(C03): с одновременным разложением кальцита (рис 4.15» инки 2, 3 и 4). Активное взаимодействие СаСОз в данной системе начиналась с 350 С, а диссоциация с образованием СаО с 550 до 600 С (рис 4.15, пик 2). Взаимодействие СаО с компонентами смеси происходило в интервале температур от 550 до 950 СС» вначале с образованием Na2CajSi20s» а затем a-Na2Si205 и СаБіОз (рис-4.15, пики 6 и 8),

Минералогический состав синтезированных изделий в смеси "Sit -NaOH-СаСОз", в открытой системе включает: 3-кварц, CaSi03 и стеклофазу. Таким образом, в исследованных системах установлены следующие новые результаты: - снижение температуры образования Na2SiCh с 720 до 440 С при непо средственном взаимодействии Na20 с SiO:; - снижение более чем на 100 С начала модификационного перехода р- а вследствие внедрения в кристаллическую решетку SlOj иона NaH с большим радиусом (0,98 А) по сравнению с Si4f (0,39 А); - методом ВТРФЛ выявлено образование a-Na2Si205 в температурном интервале 850-950 С; - полное завершение процесса диссоциации СаС03 при 600 С, что более чем на 200 С ниже общепринятых значений (812-945 С), но подтверждают данные исследований авторов [13М].

Полученные результаты позволят более целенаправленно управлять моди-фикационными превращениями оксида кремния и реакциями в системах "SiC -NaOH" и "SiOz-NaOH-CaCCV при получении обжиговых изделии на основе природных и техногенных кремнеземсодержащих материалов и добавок.

Для изучения влияния железистого компонента на кинетику формирования новообразований при получении обжиговых кварцевых материалов также впервые прямым методом ВТРФА были исследованы реакции, происходящие при введении железос о держащего отхода ОЭМК (рис. 4.17).

В результате обработки, полученных днфрактограмм были предложены следующие фазовые превращения в системе "SiC -NaOH-FcjOj": - полиморфные превращения Р -к модификаций StO? происходили при существенно пониженных темпераіурах. Начало перехода в «-модификацию зафиксировано при 300 С, а полное завершение формирования a-SiOj - при 450 С (рис, 4,17, пики 1 и 6).

Похожие диссертации на Технология низкообжиговой тротуарной плитки на основе кварцевых пород