МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
С целью детальной разработки способа получения высокопрочного гипсо - юго камня с использованием прессования и выбора оптимальных технологи - еских режимов были созданы специальные лабораторные установки и стенды. )ни включали гидравлические прессы ПГПР, MC-1QQ, П-БО, П-125, дозаторы »оды и вяжущего, лабораторные мешалки и пресс-формы, обеспечивающие юзможность фильтрационного удаления влаги в разных направлениях и по - іволяющие формовать цилиндрические образцы в виде таблеток диаметром I см, балочек 2x2x8, 4x4x16, 7x7x28 см и плит размером 10x10, 20x20 и 50x30 см.
; В основном для экспериментальных исследований использовалось гипсовое вяжущее ^-модификации марки Г-5Б1І Минского завода гипса и гипсовых :тройдеталей, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 125—79, а также гипсовое зяжущее Пешеланского гипсового завода марки Г-7БІІІ и фосфогипсовое зяжущее марки Г-5БІІІ, изготовленное по технологии ЛитНИИСиА [26]. <роме того, исследовалось фосфоангидритовое вяжущее Гомельского хими - іеского завода, получаемое обжигом фосфогипса до растворимого ангидрита п используемое при производстве гранулированного фосфогипса для цементной промышленности (табл. 1.3).
Табл. 1.3. Химический и модификационный составы гипсовых и ангидритовых вяжущих р - модификации
|
60 |
|
43 |
|
0,41 |
|
1462 |
|
0,65 |
|
' Архангельская Областная научил* библиотека ^ ЧА. Добро л к4' |
|
17 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Необожженный двуводный гипс (CaS0^*2H20) |
1,65 Химический состав |
1,3 |
1,76 |
1,1 |
|
Кристаллизационная вода |
8,38 |
7,02 |
1,77 |
|
|
Si02 |
4,25 |
0,8 |
0,61 |
|
|
А12°3 |
0,74 |
Следы |
0,17 |
|
|
тю2 |
0,10 |
То же |
0,14 |
|
|
Ре2°3 |
0,28 |
- |
0,30 |
|
|
СаО |
34,16 |
37,52 |
37,83 |
|
|
МдО |
3,2 |
0,10 |
0,27 |
|
|
S03 |
45,34 |
53,78 |
56,8 |
|
|
Na20 |
0,31 |
0,05 |
0,33 |
|
|
к2о Р2°5 F |
0,36 |
0,007 |
0,08 1,38* 0,082** 0,26* 0,018** |
|
|
Потери при прокаливании |
11,64 |
7,33 |
2,1 |
|
Окончание табл. 1.3. |
|
* Общее содержание компонента. ** Содержание водорастворимого компонента. |
|
Наименование компонента Содержание компонента,%, в гипсовом ВЯЖУШЯМ
|
|
16 |
|
Из вяжущих a-модификации использовались вяжущее марки Г-10БІІ Куйбышевского гипсового комбината; особо прочное гипсовое вяжущее (супергипс) марки - Г-25БІII опытного завода ВНИИстрома имени П. П.Буд никова и фосфогипсовое вяжущее марки Г-16АІІІ Воскресенского ПО "Минудобрения" (табл. 1.4); вяжущее повышенной водостойкости йз фосфо- Табл. 1.4. Химический состав гипсовых вяжущих а-модификации |
|
Степень помола (оста |
Удельная поверх |
Коэффи - Сроки схватывания, Предел прочнос - циент нор- мин ти в возрасте мальной 2 ч, МПа |
||||
|
ток на сите 0,2), % |
ность, 2 СМ /г |
густоты теста К н. г |
начало конец |
при сжатии |
при изгибе |
|
|
14,2 |
4280 |
0,58 |
6 |
11 |
5,1 |
2,7 |
|
2,6 |
5429 |
0,55 |
8 |
14 |
7,2 |
3,7 |
|
6,1 |
3952 |
0,65 |
9,4 |
13,5 |
5,5 |
2,85 |
|
0,1 |
6367 |
1,7 |
4 |
9 |
— |
— |
|
1,5 |
1720 |
0,28 |
15 |
39 |
16,0 |
6,5 |
|
I- ill 2,0 1- |
3389 |
0,31 |
13 |
22 |
10,5 |
5,2 ' |
|
0,30 |
2596 |
0,25 |
18 |
27 |
25 64,1* |
9,4 18,7* |
|
о - 1,25 |
3164 |
0,32 |
34 |
61 |
15,6** |
|
Табл. 1.5. физико-механические и технологические показатели гипсовых вяжущих |
|
Наименование вяжущего |
|
В сухом состоянии. ** В возрасте 4 ч. *** В дальнейшем для краткости будем называть вяжущим Минского завода. ипса, изготовленное по технологии ВНИИстрома; гипсоизвестковошлаковое іяжущее (по ВТУ-1—77) Красноуфимского завода гипсобетонных изделий, ©готовленное путем совместного помола и сушки пропаренного гипсового цебня (68... 73 %), гранулированного кислого доменного шлака (23...30 %) комовой негашеной извести (2...3 %) (табл. 1.5). 4.1 8 7Z2.7 |
|
I Зак. 5084 |
|
7,2 3,7 |
|
Наименование материала |
Содержание компонента, % |
■ П. п.п. |
||||||||
|
Si02 |
А12°3 |
Ре2°3 |
тю2 |
СаО |
МдО |
so3 |
Na20 |
К20 |
||
|
Портландцемент М-500 Вол - ковысского завода |
26,79 |
4,56 |
4,99 |
0,2 |
57,22 |
0,82 |
1,51 |
0,11 |
0,16 |
0,31 |
|
Шла копорт ландцемент М-400 Кричевского завода |
22,89 |
5,15 |
3,96 |
0,19 |
60,6 |
1,2 |
3,55 |
0,38 |
0,56 |
1,06 |
|
Пуццолановый цемент М-400 Кричевского завода |
34,34 |
5,21 |
3,53 |
0,2 |
44,93 |
0,31 |
3,95 |
0,4 |
0,74 |
1,7 |
|
Клинкерный цемент Кричевского завода |
27,47 |
5,02 |
4,21 |
— |
50,31 |
3,11 |
2,57 |
— |
— |
2,88 |
|
Глиноземистый цемент М-500 Себрнковского завода |
11,48 |
44,08 |
4,64 |
0,56 |
36,96 |
1,8 |
0,4 |
0,11 |
0,11 |
|
|
Сланцеваа зола (ЭССР) |
21.81 |
6,07 |
3,64 |
0,19 |
43,3 |
4.0 |
6,0 |
0,16 |
3,42 |
11,6 |
|
Гранулированный шлак криворожский (УССР) |
35,70 |
6,69 |
2,22 |
0,3 |
49,20 |
4,40 |
0,31 |
0,65 |
0,6 |
— |
|
Ваграночный шлак МАЗа (БССР) |
42,58 |
8,60 |
15,62 |
0,7 |
18,42 |
3,3 |
0,21 |
0,34 |
0,46 |
— |
|
Зола сжигания угля Кузбасского бассейна (РСФСР) |
16,21 |
7,36 |
3,32 |
0,28 |
32,52 |
2,33 |
36,1 |
0,74 |
1,2 |
0,32 |
|
Трепел (Брянск) |
83,4 |
3,84 |
2,52 |
- |
2,81 |
0,54 |
0,24 |
- |
- |
4,53 |
Образцы изготавливались следующим образом. В лабораторной мешал - ;е в течение 1,5 мин затворялось тесто нормальной густоты. Затем оно укла - ы вал ось в пресс-форму, которая подавалась под пресс. Прессование осуще - гвлялось по заданному режиму. Одновременно происходило отжатие из теста збытка жидкой фазы через фильтрующий элемент, уложенный на перфориро - анную металлическую плиту с отверстиями, являющийся дном, верхом или тенкой пресс-формы. Скорость фильтрации жидкости варьировалась за счет вменения скорости подъема давления до заданного ;и ’использования раз - іичньїх фильтрующих элементов. Контрольные образцы изготавливались со - ласно ГОСТ 23789—79. Кроме системы гипсовое вяжущее — вода без доба - їок, исследовались композиционные гипсовые материалы с химическими добавками, добавками цемента, зол, шлаков, извести, с волокнистыми наполнителями и заполнителями из плотных пород (табл. 1.6),
Исследование физико-химического механизма структурообразования і гидратации прессуемых материалов проводилось с использованием совре - иенного оборудования. Фазовый состав и кинетика гидратации изучалась методом рентгеновского анализа на дифрактометре "ДРОН-3" и методом диффе- >енциально-термического анализа на дериватографе "МОМ-1500" (ВНР), і также химическим путем. Микроструктура твердой фазы исследовалась : помощью электронного микроскопа ЭМВ-100АК, растровых микроскопов МРЭМ-200 и JSM-38C фирмы "Jeol" (Япония), поровая структура материалов — на порозиметре высокого и низкого давления фирмы "Carlo Erba" (Италия) , морозостойкость и долговечность материалов — на климатической установке К-300 (ГДР) и аппарате искусственной погоды ИП 1-3.
