АНГИДРИТОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МИКРОКРЕМНЕЗЕМОМ И ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОМ. ВКР. Обзор существующих композиций минеральных вяжущих на основе сульфата кальция 6

• Название: Обзор существующих композиций минеральных вяжущих на основе сульфата кальция 6
• Анкор: АНГИДРИТОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МИКРОКРЕМНЕЗЕМОМ И ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОМ
• Дата: 24.09.2022
• Размер: 1.73 Mb.
• Имя файла: ВКР.docx
• Тип: Глава; #693789
• страница: 1 из 13

Содержание

Глава 1. Обзор существующих композиций минеральных вяжущих на основе сульфата кальция 6

1.1 Область применения композиционных материалов 6

на основе сульфата кальция 6

1.2 Структурное формирование минеральной матрицы 11

минералов на основе сульфата кальция 11

1.2.1 Процесс твердения вяжущих 11

1.2.2 Факторы, влияющие на кристаллизацию новообразований в твердеющей системе 14

1.3 Применение добавок для изменения физико-механических свойств вяжущего на основе сульфата кальция 18

1.4 Выводы по главе 1 20

Глава 2. Материалы и методы исследований 22

2.1. Характеристика исходных компонентов 22

2.1.1. Свойства природного ангидрита 22

2.1.2 Свойства цемента 24

2.1.3. Свойства микрокремнезема 24

2.1.4. Свойства биокремнезема 26

2.2 Краткая характеристика используемых приборов 28

2.2.1 Техническое описание щековой дробилки ЩД 6 28

2.2.2 Техническое описание истирателя дискового ИД 200 28

2.2.3 Техническое описание пресса испытательного гидрав­ли­ческого малогабаритного ПГМ-100МГ4 29

2.2.4 Техническое описание пресса испытательного термогравиметрического анализатора TGA/DSC1 30

2.2.5 Техническое описание прибора ИК-Фурье спектрометре IRAffinity-1 31

2.2.6 Техническое описание USB-микроскоп AM413ZTDino-LiteProPolarizer 32

2.3 Приготовление композиционных материалов на основе 33

сульфата кальция 33

2.4 Методы испытаний 34

2.4.1 Физико-механические методы исследования композиций 34

2.4.2 Физико-химические методы исследований составов и компонентов композиционных материалов 35

2.5 Выводы по главе 2 37

Глава 3. Исследование физико-технических свойств ангидритового вяжущего, модифицированного комплексными добавками 38

3.1 Выбор оптимального содержания активатора твердения 38

3.2 Оптимизация состава ангидритового вяжущего с микрокремнеземом 38

3.3 Квантово-химическое моделирование процессов при модификации ангидритового вяжущего 40

3.4 Оптимизация состава вяжущего с микрокремнеземом и портландцементом 47

3.5 Исследование состава и структуры ангидритовых композиций 49

3.6Оптимизация состава вяжущего биокремнеземом и портландцементом 51

Глава 4. Разработка производственной линии сухих строительных смесей и расчет технико-экономических показателей 54

4.1. Разработка производственной линии 54

4.2. Технико-экономическая эффективность 57

Выводы по главе 4 62

Выводы 62

Апробация работы 64

Список литературы 65

Введение
Композиционные материалы на основе минеральных вяжущих находят всё большее применение в народном хозяйстве. Среди таких материалов выделяются композиционные материалы на основе сульфата кальция (минерал ангидрит – СаSO₄), характеризующиеся невысокими энергозатратами при получении. Также они имеют и недостатки, такие как невысокие физико-механические параметры и малкю долговечность.

Эффективным способом улучшения качества минеральных композиционных материалов является введение комплексных добавок. Различные добавки позволяют воздействовать на кристаллизацию новообразований и процесса формирования структуры.

Изучение физико-химических аспектов формирования структуры композиций позволит повысить свойства материала и будет способствовать их развитию в дальнейшем.

Цель и задачи

Целью квалификационной выпускной работы является изучение влияния ультрадисперсных добавок на структуру и свойства вяжущих на основе сульфата кальция.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. 
   На основе анализа современных исследований произвести подбор эффективных ультрадисперсных модификаторов;
   
2. 
   Оптимизировать состав композиционного вяжущего с целью повышения физико-технических характеристик;
   
3. 
   Изучить физико-механические свойства и структуру композиций на основе сульфата кальция, модифицированных добавками;
   
4. 
   Разработать технологическую линию производства изделий на основе полученного вяжущего;
   
5. 
   Произвести расчет технико-экономических показателей.
   

Научная новизна

Установлено, что при использовании ультрадисперсных добавок создаются лучшие условия для растворимости ангидритового связующего и кристаллизации двуводного гипса. Это способствует увеличению количества новообразований, формирующих структуру ангидритовой матрицы, с последующим повышением физико-механических характеристик минеральных систем на основе ангидрита.

Практическая значимость

Предложены составы ангидритовых композиций, модифицированных введением добавок, включающих микрокремнезем (4%), биокремнезем (3%) и портланцемент (5%). Использование комплексных добавок в качестве модификаторов позволяют получить вяжущее со следующими физико-техническими характеристиками:

• 
  предел прочности на сжатие – 13,28 МПа;
  
• 
  плотность композита – 1656 кг/м³;
  
• 
  водопоглощение – 14,31%.
  

Также разработана технологическая линия производства изделий на основе исследуемых композиций.