В связи с дороговизной вяжущих материалов весьма актуальной становиться проблема по снижению их расхода при производстве ячеистых бетонов. Традиционно вяжущее при производстве ячеистого бетона представлено известью и цементом. В качестве наполнителя вводится песок, который при взаимодействии с известью образует гидросиликаты кальция. Основным условием получения качественной ячеистой структуры является получение равномерного распределения пор на ранних стадиях твердения, что в последующем дает стабильно сформованную структуру изделия. На первых стадиях твердения протекают процессы схватывания цемента и реакции взаимодействия извести с алюминиевой пастой, вызывающие вспучивание изделий. Содержание цемента и извести, а также их качества по срокам твердения определяют как первоначальную, так и конечную плотность изделий. В данной работе исследовано влияние изменения доли цемента на прочность и плотность образцов. В качестве контрольного принят промышленный состав компонентов при соотношении: известь : песок : цемент : алюминиевая паста в количестве 1 : 3,2 : 0,8 : 0,0048 соответственно. Водотвердое отношение составляло 0,5. Песок измельчался до удельной поверхности 250-300 м2/кг, известь - не ниже 400 м2/кг. Активность извести - 84%. Сухие сырьевые компоненты смешивались с водой в мешалке. Готовая смесь заливалась в формы, выдерживалась три часа при комнатной температуре, после чего снималась «горбушка». Автоклавная обработка проводилась по следующему режиму: а) продувка при давлении 0,07-0,15 атм. - 30 минут; б) подъем давления до 0,6 атм. - 15 минут; в) снижение давления до атмосферного - 20-25 минут; г) подъем давления до 10 атм. - 1 час; д) выдержка при 10 атм. - 5 часов; е) снижение давления до 0 атм. - 2 часа.
В результате исследований контрольный образец показал плотность 840 кг/м3 при прочности 45 кг/см2. Увеличение количества цемента до 1 весовой части приводит к повышению плотности до 880 кг/м3 и увеличению прочности до 67 кг/см2. При уменьшении доли цемента до 0,7 наблюдалось снижение плотности до 760 кг/м2. Прочность образцов по сравнению с контрольными повысилась на 30 % и составила 57 кг/см2. Химический анализ автоклавированных образцов свидетельствует о полном связывании извести в процессе автоклавирования как в контрольном случае, так и в исследуемой смеси. Так как соотношение кварц-известь не изменялось, то песок можно рассматривать как стабилизатор ячеистой структуры в момент ее формирования и ее устойчивости при твердении вяжущей композиции. Уменьшение доли цемента в смеси увеличило роль гидросиликатов кальция как продуктов взаимодействия извести и песка в наборе прочности изделиям. При твердении портландцемента гидратная фаза в основном представлена высокоосновными гидросиликатами кальция как С2SH2 и С2SH(С). Продуктами взаимодействия извести и песка являются низкоосновные гидросиликаты кальция типа CSH(В) и тоберморит, которые в отличие от предыдущих гидросиликатов характеризуются более высокими прочностными показателями при равных условиях твердения.
Оптическая микроскопия образцов показала равномерное распределение пор по объему. Контрольный образец отличался равномерным размером пор, как в нижней, так и в верхней частях образца. При увеличении доли цемента наблюдалось увеличение плотности образца, что привело к уменьшению размера пор. При этом в нижней плоскости концентрировались более мелкие поры по сравнению с верхней частью, где поры более крупные и сливаются по горизонтальной плоскости. С уменьшением доли цемента микроструктура заметно изменилась по сравнению с контрольным образцом. В нижней части поры мелкие и более округлые, но в верхней части образцов поры овальные и крупные. Таким образом, более высокие прочностные показатели ячеистой структуры можно получить при меньших расходах цемента, регулируя общую пористость и структуру пор во взаимосвязи с составом и количеством гидратной составляющей.
Библиографическая ссылка
Антошина Е.В., Кудеярова Н.П. РЕГУЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ЯЧЕИСТОЙ СТРУКТУРЫ РАСХОДОМ ВЯЖУЩЕЙ СОСТОВЛЯЮЩЕЙ // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 8. – С. 108-108;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=13311 (дата обращения: 23.11.2024).