Әбек Б.Т.,
Колесников А.С., Айтуреев М.Ж., Жакипбаев Б.Е.,
Кочеров Е.Н., Назарбек
У.Б., Айменова Ж.Е., Естауова А.А., Тагыбаев А.
Исследование микрокремнезёма
в качестве минеральной добавки при получении сухих строительных смесей
Получение композиционного вяжущего,
в частности сухих строительных смесей основано на принципе тонкого
помола-измельчения различных портландцементов или цементных клинкеров с
добавкой различного рода суперпластификаторов и
минерального кремнеземсодержащего материала (трепел, перлит, опока, кварцевый
песок, и др.), и техногенных материалов (золы ТЭЦ, шлаки, отсевы дробления и
др.) [1].
В исследование [1] установлено, что
значительное влияние на протекание структурообразования, протекающие в вяжущих
материалах, и ряда свойст изделий на их основе
оказывают качественные характеристики кремнеземсодержащего компонента.
В наших исследованиях по получению
сухих строительных смесей минеральной добавкой являлся микрокремнезем
Аксуйского завода ферросплавов, представляющий собой
легкий тонкодисперсный материал, который состоит из очень мелких сфер аморфного
кремнезема с размерами частиц от 0,01 до 0,7 мкм; с содержанием до 90÷95
% SiO2 (таблица 1).
Согласно предъявляемым требованиям ТУ 5743-048-02495332-96 физико-химические
показатели конденсированного микрокремнезема должны соответствовать
следующим нормам и требованиям, которые приведены в таблице 2.
Таблица 1 –
Химический состав микрокремнезема «Аксуйский завод ферросплавов», г. Аксу, Павлодарская
область
|
Материал |
Содержание оксидов, %
(масс.) |
||||||
|
SiO2 |
А12О3 |
Fе2О3 |
СаО |
МgО |
К2О |
Δmпр |
|
|
Содержание |
98,27 |
0,16 |
0,21 |
0,15 |
0,09 |
0,18 |
0,14 |
Электронно-микроскопический и
элементный анализы микрокремнезема производства АО «Аксуйский завод
ферросплавов» представлены на рисунке 1.
Согласно исследованиям
гранулометрического состава микрокремнезема в
неуплотненном состоянии представлен следующим составом: < 2,0 мкм – 90,05%; 2÷2,36мкм
– 1,01%; 2,36÷3,4 мкм – 0,88 %; 3,4÷5,4мкм – 1,37%;
5,4÷8,3мкм – 1,41 %; 8,3÷5,3 мкм – 2,66 %;
15,3÷20,0 мкм –1,0 %; 20,0÷46,3 мкм – 1,06 %; а в
уплотненном: <0,5 мм– 90,2 %; 0,5÷1,7 мм – 1,6%;
1,6÷5мкм – 8,1%; >5 мм-0%.
Таблица 2-Физико-химические
показатели микрокремнезема согласно ТУ
5743-048-02495332-96
|
Наименование показателей |
Нормы для марок микрокремнезема конденсированного |
|
|
неуплотненного (МК-85) |
уплотненного (МКУ-85) |
|
|
Внешний вид |
Ультра-дисперсный порошок серого цвета |
Мелкозернистый порошкообразный материал серого цвета с размером до 0,5 мм |
|
Массовая
доля микрокремнезема конден-сированного
в пересчете на сухой про-дукт, % не менее |
97 |
90 |
|
Массовая
доля воды, % не более |
3 |
10 |
|
Массовая
доля потерь при прокаливании (п.п.п.), % не более |
3 |
3 |
|
Массовая
доля диоксида кремния (SiО2), % не менее |
85 |
85 |
|
Массовая
доля свободных щелочей (Na2O, К2О), % не более |
2 |
2 |
|
Массовая
доля оксида кальция, % не более |
3 |
3 |
|
Массовая
доля серного ангидрида, % не более |
0,6 |
0,6 |
|
Удельная
поверхность микрокремнезема конденсированного, м2/г
не менее |
12 |
12 |
|
Индекс
активности, % не менее |
95 |
95 |
|
Насыпная
плотность микрокремнезема конденсированного сухих
форм, кг/м3 |
150-250 |
280-500 |
|
Элемент |
Si |
O |
Соед.% |
Формула |
|
|
Весовой % |
46.74 |
53.26 |
99.99 |
SiO2 |
|
Рисунок 1 - Электронно-микроскопический и
элементный анализы микрокремнезема производства АО «Аксуйский завод
ферросплавов»
Как видно из рисунка 1 микрокремнезем представлен на 99% диоксидом кремния (SiO2), который представляет
интерес как модификатор при получении сухих строительных смесей.
Известно, что одним из основных
факторов эффективности использования микрокремнезема
в сухих строительных смесях является способность диоксида кремния
взаимодействовать с гидроксидом кальция твердеющего цементного камня с
образованием низкоосновных гидросиликатов
кальция типа C-S-Н (I), что, в свою очередь, способствует повышению прочности
цементного камня [19]. Таким образом, проведенные исследования позволили
сделать следующий вывод, что данный микрокремнезем по
всем параметрам походит в качестве минеральной добавки для разрабатываемой
сухой строительной смеси.
Литература
1 Лесовик, В.С. Степень гидратации композиционных
вяжущих как фактор коррозии арматуры в бетоне / В.С. Лесовик, А.В. Савин, Н.И.
Алфимова // Известия вузов. Строительство. – 2013. – № 1. – С. 28-33.
2 Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и
практика / В.Г. Батраков. – 2-е изд., перераб. и доп.
– М., 1998. – 768с.