книги из ГПНТБ / Автоклавная обработка силикатных изделий

Наличие в связующем веществе железистых

гидро­

гранатов наряду с улучшением свойств изделий

(обу­

словленным их формой и размером таких

новообразо­

ваний), по-видимому, должно оказывать и

отрицатель­

но выше - она равна

3 или 4 |~133].

Отсюда

следует,

что при одном и том

же количестве

новообразований

для кристаллизации гидросиликатов потребуется

значи­

тельно меньше извести, чем для гидрогранатов. В

ре­

зультате при увеличении доли гидрогранатов в

составе

гидратных новообразований значительно меньше

крем­

незема будет связываться в гидросиликаты

кальция.

Это, в свою очередь,

неизбежно повлияет на прочност­

ные характеристики силикатных образцов (в том

слу­

чае, когда в исходной известково-кремнеземистой

сме­

си содержится недостаточное количество извести).

В работе [35] приведены

данные, свидетельствующие-

о том, что двуокись

титана

ускоряет

усвоение

извести

тых смесей. Вместе с тем здесь

отмечается, что в при­

сутствии

Т і С>2 замедляется связывание

кремнезема

и несколько сокращается выход гидратных

новообразо­

ваний. Было высказано предположение, что при

введе­

нии в известково-кремнеземистую смесь добавки

Т і С>2

наряду с гидросиликатами кальция образуются

гидро­

титанаты

кальция. В работе

[139]

рассматриваются по­

лученные в системе CaO-Ti О2 —Н2О

гидротитанатов

кальция при обработке исходной смеси по режиму

1- 8-

-0,75 ч при давлении насыщенного пара 9 ат.

Гидроти-

танат кальция, по данным [139],

характеризуется фор­

мулой CaO. Ti 0 2 -ЗН2 0 .

Наши исследования по влиянию Ті С>2 на

скорость

усвоения извёсти (табл.13)

указывают

на

то,

что

да­

же в образцах из смеси с 1% двуокиси титана,

нахо­

дившихся в автоклаве лишь в период подъема

темпера-

Т а б л и ц а 13. Влияние

добавки двуокиси титана

на количество свободной окиси кальция

в образцах-кубах

с ребром 1,41 см

Продолжи­

Содержание свободной

окиси кальция в об­

тельность

разцах из

смесей

C /S =0,5+

^гидротер­

C /S =0,5

C /S =0,5+

С/5 =0,5+

мальной об­

+1% Ті 02

+2 %Ті 0 2

+5% Ті 0 2

работки при

постоянной

температуре

в ч

Температура гидротермальной

обработки 175°С

0

14,65

9,28

10,18

7,80

4

3,29

0,34

5,15

0,27

8

2,31

0

0

0

16

2,68

0

0

0

24

0,92

0

0

0

0

5,37

1,22

5,67

0,40

4*

0

0,08

0,13

0,06

П р и м е ч а н и е . Ввиду того,

что в образцах,

прошедших

более длительную обработку при 200°С, а также в.

об­

разцах после

гидротермальной обработки при 225°С

не­

туры до 175°С, во взаимодействие

вступает приблизи­

тельно на 25% больше извести, чем

в образцах,

изго-

■^чтовленных из контрольной смеси. С

увеличением

срока

гидротермальной обработки ускоряющее

действие дву­

окиси титана усиливается: в образцах,

находившихся

при 175°С в течение 24 ч, неусвоенная известь

отсут­

ствует.

Увеличение дозировки Ті С>2 до 2-5%

ускоряет

свя­

зывание извести лишь при непродолжительной (4 ч)

ав­

токлавной обработке.

При большей продолжительности

гидротермальной

обработки интенсифицирующее действие

различных

до­

зировок двуокиси титана приблизительно одинаково.

С

повышением температуры гидротермальной обработки до ^

200 и 225°С свободная известь в образцах

либо

от—

сутствует, либо ее содержание невелико. В

процессе

гидротермальной обработки при температуре 200°С вве­

дение Ті С>2 тормозит вовлечение кремнезема

во

вза­

имодействие с известью. В результате в составе

гид-

ратных новообразований образцов появляется

гидрат

a - C 2S .

При изготовлении изделий из силикатных

бетонов

в

известково-кремнеземистую смесь часто вводят

не­

большое количество двуводного гипса,

регулирующего

сроки схватывания вяжущих [[74, 103, 140].

Имеются

ограниченные данные [23] о влиянии гипса на

фазовый

состав гидросиликатных новообразований

и

некоторые

строительно-технические свойства силикатных

мате-

^

риалов автоклавного твердения. С целью изучения влия­

ния гипса на фазовый состав новообразований

были

приготовлены сырьевые смеси из кварцевого песка, из­

мельченного до удельной поверхности по

воздухопрони­

цаемости 5100 см^/г и Са(ОН)2 . Соотношение

С /S

в

смесях 0,5 и 1. В смесь дополнительно вводили

1 ,2

и

5% двуводного гипса (рис.35). При В/Т=0,3+0),32 из

ука­

занных смесей формовали образцы-кубы с

ребром 1,41 см,

которые подвергали гидротермальной обработке

в

сре­

де насыщенного водяного пара при 175°С в течение

до

24 ч.

Как следует из табл. 14, в образцах,приготовленных

из известково-кварцевых смесей без добавления

гипса,

свободная СаО содержится даже при удлинении

периода

'

изотермической выдержки до 24 ч. Введение гипса

TS"

количестве от 1 до 5% резко ускоряет связывание

СаО

в новообразования. В образцах из смесей

с C /S

=1 сво­

бодная окись кальция полностью исчезла

после

изотер-

Содер­

Соот­

Содержание свободной СаО в % при

жание

ношение

изотермической

выдержке (175°С)

в

двувод­

С /S в

течение

в ч

ного

смеси

0

4

8

16

24

^

гипса

в %

п

/0 ,5

14,65

3,29

2,31

2,68

0,92

U

31,18

-

19,80

-

12,42

1

/0,5

5,82

—

0

0

0

\ 1

24,25

2,39

-

0

0

ГО,5

6,89

-

0

0

0

2

( ,

22,67

2,24

-

0

0

/0,5

5,63

-

0

0

0

11

20,38

0,91

-

0

0

Анализ фазового состава новообразований

в

образ­

цах из смеси с C /S =1 показал, что в результате

вза­

имодействия окиси кальция с кремнеземом в

присутст­

ся гидросиликат серии С - S -Н (I ),

который

при

дли­

тельной

гидроЧермальной обработке

(16-24

ч) превра­

щается в

ксонотлит. Увеличение

содержания

гипса

с 1

до 5% не влияет на интенсивность дифракционных

мак­

симумов

ксопотлита

d/n =3,65;

3,22; 3,09; 2,82

и

2,71 Я. Вне зависимости от основности исходной

сме-?

си введение в нее от 1

до 5% двуводного гипса сущест­

венно интенсифицирует процесс связывания окиси

каль­

ция с кремнеземом. С

увеличением

продолжительности

изотермической выдержки от 4

до 16-24 ч в зависимос­

шое количество работ советских исследователей:

А.В.

Волженского [32, 33, 35], Ю.М. Бутта

и Л.НРашковича

[26],

Т.М. Берковича [12] , К.Э. Горяйнова

[44]

и др.

А.В. Волженский создал теорию

гидротермального

твердения известково-кремнеземистых материалов.

Он

различает

три стадии автоклавной обработки

изделий.

Первая

стадия начинается с момента впуска

пара

в автоклав

и заканчивается при достижении

равенства

температур

теплоносителя и изделий. Изделие

нагрева­

ется

двумя путями: передачей тепла

с

поверхности

Если в

состав сырьевой смеси помимо извести

и

кварцевого

песка входят другие материалы, такие,

как

гидросиликатами кальция образуются гидрогранаты.

В

этом случае изменяется также кинетика твердения

ма­

териалов в автоклавах.

Представляют интерес результаты исследований

в

честве основных сырьевых материалов были использо­

ваны кварцевый песок Люберецкого месторождения

и

цы-цилиндры диаметром и высотой 55,5 мм

формовали

на лабораторном гидравлическом прессе под

давлением

160 кгс/см^, а затем подвергали обработке

насыщен­

температуре 174,5; 183; 191 и 203°С; давление

состав­

ляло соответственно 9, 11, 13 и 17 ат..

Длительность

выдерживания образцов в автоклаве

при

заданной

температуре - от 0 до 24 ч.

Опыты показали, что между длительностью

авто­

клавной обработки при постоянной температуре

и проч­

ка не будет достигнут определенный максимум.

После

его достижения прочность резко снижается, а

затем

повышается до второго максимума, по достижении

ко­

торого снова резко снижается и опять возрастает

до

следующего максимума, и т.д. Количество экстремаль­

ных точек на кривых твердения, соответствующих

до­

держивания при определенной температуре,

состава

сырьевой смеси

и дисперсности ее компонентов. Чем

выше температура

пара и дисперсность кремнеземистого