авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Пенобетоны неавтоклавного твердения на основе добавок наноразмера

-- [ Страница 2 ] --

Рис.1 Теплоизоляционный пенобетон средней плотности D200

На основе полученных положительных результатов на заводе по производству пенобетона ООО «Декор-Строй» в г. Старая Русса была выпущена опытная партия неавтоклавного пенобетона средней плотности D200 на основе стабилизированной пены; при выпуске партии использовался цемент старооскольского цементного завода ПЦ 400 Д20. Коэффициент теплопроводности материала составил 0,04 Вт/(м0С), акт испытаний приведен в материалах диссертации. В дальнейшем, при использовании монолитного пенобетона, была произведена теплоизоляции стены, выполненной из несъемной опалубки; исследования, проведенные во времени до трех месяцев, показали сохранение объема теплоизоляционного пенобетона без его осадки (рис.1б).

В третьей главе исследовалось влияние пены, стабилизированной золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III), на свойства неавтоклавного пенобетона средней плотности D400…D600. Составы пенобетонов приведены в табл. 3. В качестве заполнителя был применен кварцевый песок с размером зерен не более 0,63 мм. Проведенные исследования показали, что стабилизация пены золем гидроксида железа (III) не оказывает заметного влияния на физико-механические свойства пенобетона. В случае стабилизации пены золем кремниевой кислоты обнаружено повышение прочности на растяжение при изгибе на 4-16% в зависимости от средней плотности пенобетона.

Таблица 3

Расход сырьевых материалов для пенобетона различных средних плотностей

Марка пенобето-на по средней плотности Расход материалов на 1 м3 пенобетонной смеси
Це-мент, кг Запол-нитель, кг Вода, л Пенообразо-ватель на протеиновой основе, л Дисперсная фаза стабилизатора, гр.
SiO2 Fe(OH)3
D400 330 50 152 2,1 0…97 0…25
D500 370 100 183 1,98 0…91 0…24
D600 400 170 211 1,75 0…80 0…21

Исследования пористой структуры пенобетона средней плотности D600 на основе пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты, методом электронной микроскопии показали следующее. Стабилизация пены оказывает положительное влияние на макропористость пенобетона, которое заключается в уменьшении среднего диаметра пор от 600 мкм до 520 мкм, а также в общем увеличении числа пор среднего диаметра (рис.2).

а) контрольный образец пенобетона б) образец пенобетона на основе стабилизированной пены

Рис.2 Распределение макропор по размерам

Также, методами электронной микроскопии была исследована область границы цементного камня и воздушной поры для образцов пенобетона с нестабилизированной пеной (рис.3а) и пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты (рис. 3б).

Из снимков следует, что для контрольного образца толщина пленки пены составляет 450 нм, а для образца со стабилизированной пеной 3,5 мкм, то есть возрастает на один порядок.

Наблюдаемая пленка увеличенной толщины, по-видимому, возникает в результате взаимодействия частиц золя кремниевой кислоты и пенообразователя с образованием структурного пространственного кремнепротеинового комплекса, представленного в табл.1.

 а б анные электронной-7
а б

Рис.3 Данные электронной микроскопии образцов пенобетона D600;

а - контрольный образец; б – образец с пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты

Для подтверждения стабилизирующего эффекта золей кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) была исследована устойчивость пены в зависимости от концентрации дисперсной фазы золей в растворе протеинового пенообразователя. Эксперимент состоял в том, что пена взбивалась из растворов пенообразователя с введенным в него золем. В дальнейшем пена исследовалась как самостоятельная система и как пеносистема в цементном тесте.

Результаты исследований показаны на рис.4, 5, 6 и 7. Данные, приведенные на рис. 4 и рис. 5, свидетельствуют о повышении устойчивости пены, стабилизированной золями кремниевой кислоты и гидроксида железа (III) до четырех раз.

При этом, для пены на основе золя кремниевой кислоты, стабилизирующий эффект проявляется в диапазоне концентраций дисперсной фазы золя 0,1…2,4%. Экстремальный характер кривой стабилизирующего эффекта золем гидроксида железа (III), рис.5, вероятно связан с тем, что согласно литературным данным, он относится к высокоорганизованным периодическим коллоидным структурам – тактоидам, что сказывается на поведении золя в растворе пенообразователя.

 стойчивость пены,-8 Рис. 4 Устойчивость пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты  стойчивость пены,-9 Рис.5 Устойчивость пены, стабилизированной золем гидроксида железа (III)
 оэффициент стойкости пены,-10 Рис.6 Коэффициент стойкости пены, стабилизированной золем кремниевой кислоты, в цементном тесте  оэффициент стойкости пены,-11 Рис.7 Коэффициент стойкости пены, стабилизированной золем гидроксида железа (III), в цементном тесте

Устойчивость пены в цементном тесте оценивалась по коэффициенту стойкости пены, равному отношению объема поризованного теста к сумме объемов цементного теста (В/Ц=0,4) и пены.

На рис. 6 и 7 приведены графики зависимости коэффициента стойкости пены в цементном тесте от концентрации дисперсной фазы золей в растворах пенообразователя. Из графиков видно, что, при введении золей, наблюдается увеличение коэффициента стойкости пены в цементном тесте до 0,98, что согласуется с высказанным в таблице 1 прогнозом.

Далее, для подтверждения гипотезы о механизме взаимодействия частиц пенообразователя и золей, в работе было проведено ИК-Фурье исследование смеси «раствор протеинового пенообразователя – вводимый золь» в сравнении с контрольной системой «раствор протеинового пенообразователя». Расшифровка полученных спектров подтвердила возможность образования кремне- и железопротеиновых комплексов, представленных в табл.1 и обеспечивающих стабилизацию пены.

В четвертой главе были оценены физико-механические и физико-технические свойства пенобетона средней плотности D400…D600 на основе стабилизированной золями пены в присутствии добавок-активаторов твердения цемента.

При проведении эксперимента полагалось, что стабилизированная золями, и поэтому устойчивая пена, позволит использовать добавки – электролиты для активирования твердения цемента, что при использовании обычной пены затруднено из-за ее разрушения. В качестве активаторов твердения были использованы известные добавки в рекомендуемых концентрациях – фторид натрия (NaF) и хлорид натрия (NaCl) в количестве 0,5% и 5% от массы цемента, соответственно. Также была применена комплексная добавка, содержащая хлорид натрия в количестве 5% и доломитизированный известняк. Полученные результаты приведены в табл. 4 и 5.

При оценке физико-механических характеристик полученных лабораторных образцов пенобетона на основе стабилизированной золями пены было обнаружено следующее (табл.4, 5).

1) Использование ускорителей-электролитов не разрушает стабилизированную пену.

2) Прочность на сжатие образцов с добавками в возрасте 28 суток увеличивается до 50% по сравнению с контрольным образцом, а прочность на растяжение при изгибе - до 69%.

3) В случае применения комплексной добавки, прочность на сжатие образцов в возрасте 7 суток и прочность на растяжение при изгибе образцов в возрасте 3 суток соответствуют аналогичным прочностям контрольных образцов в возрасте 28 суток; таким образом, применение комплексной добавки может способствовать ускорению технологического процесса.

4) Коэффициент теплопроводности образцов с добавками снижается и для образцов, стабилизированных золем кремниевой кислоты и активированных комплексной добавкой, соответствует классу ниже по средней плотности;

Таблица 4

Физико-механические характеристики образцов пенобетона средней плотности D400…D600 с пеной, стабилизированной золем кремниевой кислоты, и добавками-ускорителями твердения

Марка образцов по средней плотности Расход дисперсной фазы золя, SiO2, на 1м3 смеси, гр.
Добавки- активаторы Прочность на сжатие, Rсж МПа/% Прочность на растяжение при изгибе, Rизг, МПа/% Rизг/Rсж/% Коэффициент теплопроводности, , Вт/(м0С)
Возраст, сутки Возраст, сутки
3 7 14 28 3 7 14 28 28
D400 - - 0,4/100 0,6/100 0,7/100 0,8/100 0,29/100 0,35/100 0,41/100 0,45/100 0,56/100 0,100/100
39 NaF 0,5/125 0,8/133 0,9/128 1,0/125 0,34/117 0,47/134 0,52/127 0,57/127 0,57/102 0,096/96
NaCl 0,5/125 0,8/133 1,0/143 1,1/138 0,43/148 0,54/154 0,66/161 0,68/151 0,62/111 0,093/93
Комплексная добавка* 0,55/138 0,85/142 1,1/157 1,2/150 0,47/162 0,57/163 0,73/178 0,76/169 0,63/113 0,086/86
D500 - - 0,6/100 0,9/100 1,1/100 1,3/100 0,40100 0,51/100 0,63/100 0,69/100 0,53/100 0,120/100
36 NaF 0,8/133 1,1/122 1,3/118 1,5/115 0,53/123 0,68/133 0,78/124 0,84/122 0,56/106 0,117/97,5
NaCl 0,7/117 1,1/122 1,4/127 1,7/131 0,55/138 0,73/143 0,91/144 1,00/145 0,59/111 0,114/95
Комплексная добавка 0,8/133 1,2/133 1,5/136 1,9/146 0,66/165 0,80/157 0,99/157 1,14/165 0,60/113 0,101/84
D600 - - 0,8/100 1,2/100 1,4/100 1,7/100 0,54/100 0,67/100 0,76/100 0,88/100 0,52/100 0,140/100
32 NaF 1,0/125 1,4/116 1,6/114 1,9/112 0,67/124 0,87/130 0,96/126 1,10/125 0,58/112 0,137/98
NaCl 1,0/125 1,5/125 1,8/129 2,1/124 0,71/131 1,03/154 1,21/159 1,26/143 0,60/115 0,129/92
Комплексная добавка 1,1/138 1,6/133 2,0/142 2,3/135 0,79/146 1,06/158 1,27/163 1,38/158 0,60/115 0,117/84

* Комплексная добавка включает в себя хлорид натрия в количестве 5% от массы цемента и доломитизированный известняк, введенный в смесь взамен кварцевого песка в соответствии с табл.3.

Таблица 5

Физико-механические характеристики образцов пенобетона средней плотности D400…D600 с пеной, стабилизированной золем гидроксида железа (III), и добавками-ускорителями твердения

Марка образцов по средней плотности Расход диспер-сной фазы золя, Fe(OH)3 на 1 м3 смеси, гр. Добавки-активаторы Прочность на сжатие, Rсж МПа/% Прочность на растяжение при изгибе, Rизг, МПа/% Rизг/Rсж/% Коэффициент теплопроводности, , Вт/(м0С)
Возраст, сутки Возраст, сутки
3 7 14 28 3 7 14 28 28
D400 - - 0,4/100 0,6/100 0,7/100 0,8/100 0,29/100 0,35/100 0,41/100 0,45/100 0,56/100 0,100/100
20 NaF 0,55/138 0,8/133 0,9/129 1,0/125 0,42/146 0,48/137 0,50/122 0,56/124 0,56/100 0,096/96
NaCl 0,6/150 0,8/133 1,0/143 1,1/138 0,43/148 0,51/146 0,56/137 0,62/138 0,56/100 0,093/93
Комплексная добавка* 0,7/175 0,9/150 1,1/157 1,2/150 0,45/155 0,54/154 0,61/149 0,66/147 0,55/98 0,090/90
D500 - - 0,6/100 0,9/100 1,1/100 1,3/100 0,40/100 0,51/100 0,63/100 0,69/100 0,53/100 0,120/100
19 NaF 0,9/150 1,3/144 1,4/127 1,5/115 0,63/158 0,74/145 0,79/125 0,81/117 0,54/102 0,116/97
NaCl 0,9/150 1,4/156 1,5/136 1,6/123 0,64/159 0,79/155 0,87/138 0,92/133 0,58/109 0,114/95
Комплексная добавка 1,1/183 1,5/167 1,6/145 1,7/131 0,66/165 0,79/155 0,85/135 0,88/128 0,52/98 0,107/89
D600 - - 0,8/100 1,2/100 1,4/100 1,7/100 0,54/100 0,65/100 0,79/100 0,88/100 0,52/100 0,140/100
17 NaF 1,3/162 1,8/150 1,9/136 1,9/112 0,86/160 0,96/148 0,98/124 1,07/122 0,56/108 0,136/97
NaCl 1,3/162 1,7/142 1,9/136 2,1/124 0,85/157 0,97/149 1,09/138 1,19/135 0,57/110 0,132/94
Комплексная добавка 1,4/175 1,9/158 2,0/143 2,2/129 0,87/161 1,03/158 1,12/142 1,15/131 0,52/100 0,132/94


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.