4

Строительство и архитектура/4.Современные строительные материалы

К.т.н., доц. Володченко А.А.,

магистрант Муачимбау Кучили Аугушту Элиаш

Белгородский государственный технологический

университет им. В.Г. Шухова, Россия

Влияние состава алюмосиликатного сырья на структурообразование неавтоклавных материалов*

История применения силикатных материалов насчитывает уже более 125 лет. Почти всю свою историю технология изготовления данного вида материала, предъявляла очень жесткие требования по содержанию минералов глин в сырье. Проведенные исследования по получению стеновых строительных материалов автоклавным путем с добавлением глин различного генезиса доказали, что возможно получать строительные стеновые композиты со стабильными свойствами.

Большинство алюмосиликатных пород имеют сложный полименеральный состав [1-3]. Так глинистые породы могут состоять из оксида кремния, оксидов железа, оксидов алюминия, а также алюмосиликаты, которые оказывают влияние на свойства материала [4-6]. Помимо глинистых минералов в состав глинистых пород входит песок и другие мелкие частицы [7], которые также могут обладать способностью взаимодействия с оксидом кальция (негашеной известью). Главные свойства получаемых силикатных изделий полностью зависят от того какие новообразования синтезируются при гидротермальной обработке [8-10].

Для решения задач по созданию эффективных композитов применялись 2 глинистые породы региона Курской магнитной аномалии с высоким содержанием алюмосиликатов. Количество пелитовой фракции в глине №2 составляет 39 мас. %. Для глинистой породы № 1 этот показатель составляет 22,63 мас. %.

Для проведения эксперимента была приготовлена сырьевая смесь с процентным содержанием CaO 15 мас.% (таблица 1). Для экспериментов применяли глину №1 и глину №2.

Образцы получали путем прессования, давление прессования 10 МПа. Влажность сырьевой смеси зависела от состава, и находилась в пределах 8-12 %. После изготовления образцов их подвергали воздействию тепловлажностой обработке (температура 90–95 °С), в течении 12 часов (1,5 + 9 + 1,5). Характеристики образцов определяли в соответствии с нормативными документам Результаты отображены на рисунке 1.

Таблица 1. Составы сырьевых смесей на основе известково-глинистого

вяжущего

№ состава	Содержание извести в сырьевой смеси, мас. %	Соотношение известь:глина в вяжущем	Удельная поверхность вяжущего, м2/кг
1	15	1 : 1	1000
2	15	1 : 1,5	950
3	15	1 : 2	700

Повышение в вяжущем доли глинистой породы способствует увеличению предела прочности при сжатии образцов на основе глины №1 с 15.5 до 16.8 МПа. Для образцов на основе глины № 2 это увеличение незначительное и составляет повышение с 15.1 до 15.7 МПа. Причем для состава №3 происходит падение прочности.

Рисунок 1. Предел прочности при сжатии образцов на основе полученного вяжущего:

1 – на основе глины № 1; 2 – на основе глины № 2;

Микроструктура образца состава № 1 исследована на растрово электронном микроскопе (рисунок 2). Структуру на микро уровне полученного образца можно описать как сплошную, в общей массе наблюдаются плотная масса из неориентированных новообразований.

При более детальном изучении просматривается сетка из новообразований представленных гидросиликатами кальция низкоосновной группы.

Рисунок 2. Микроструктура образца на основе полученного вяжущего на основе глины №1, состав № 1: ×5000

Таким образом, с использованием алюмосиликатного сырья, представленного нетрадиционными для стройиндустрии глинистыми породами возможно получать стеновые композиты обладающие высокими эксплутационными характеристиками. Использование в качестве вяжущего компонента чистой негашеной извести или специально приготовленного вяжущего, с целью получения композитов с более высокими показателями свойств, зависит от конкретных используемых пород и их состава.

*Статья подготовлена в рамках программы развития опорного университета на базе БГТУ им. В.Г. Шухова на 2017-2021 годы.

Литература

1. Volodchenko A.A., Lesovik V.S., Zagorodnjuk L.H. Volodchenko A.N., Kuprina A.A. The Control of Building Composite Structure Formation Through the Use of Multifunctional Modifiers // Research Journal of Applied Sciences. 2016. Т. 10. № 12. С. 931-936.

2. Лесовик В.С., Строкова В.В., Володченко А.А. Влияние наноразмерного сырья на процессы структурообразования в силикатных системах // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. № 1. С. 13–17.

3. Володченко А.Н., Воронцов В.М., Голиков Г.Г. Влияние парагенезиса «кварц-глинистые минералы» на свойства автоклавных силикатных материалов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2000. № 10. С. 57-60.

4. Володченко А.Н. Алюмосиликатное сырье для получения ячеистых бетонов // Международный научно-исследовательский журнал. 2014. № 7-1 (26). С. 36-38.

5. Володченко А.А., Загороднюк Л.Х., Прасолова Е.О., Чхин С. Нетрадиционное глинистое сырье как компонент неорганических дисперсных систем // Вестник МГСУ. 2014. № 9. С. 67-75.

6. Кара К.А. Изучение размолоспособности кварцсодержащих добавок как компонента композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2016. № 5. С. 45-52

7. Володченко А.А., Лесовик В.С., Чхин С. Стеновые материалы на основе нетрадиционного сырья // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014.№ 5. С. 53-57.

8. Алфимова Н.И. Повышение эффективности стеновых камней за счет использования техногенного сырья // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2011. № 2. С. 56-59.

9. Володченко А.Н., Жуков Р.В., Фоменко Ю.В., Алфимов С.И. Силикатный бетон на нетрадиционном сырье // Бетон и железобетон. 2006. № 6. С. 16-18.

10. Володченко А.Н., Ходыкин Е.И., Строкова В.В. К проблеме использования попутно добываемого сырья угольных месторождений для производства автоклавных силикатных материалов // Технологии бетонов. 2013. № 6 (83). С. 40-41.