Статья. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ

Дерябин П.П. Минералогический состав ячеистых бетонов на основе нетрадиционного сырья // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. – Омск: СибАДИ, 2008. – Вып. 5. – Ч. 1. – С. 74 – 79.
УДК 666.97

МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
НА ОСНОВЕ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ

П.П. Дерябин, канд. техн. наук, доцент
Инженерно-строительный институт
Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии

В настоящее время существует несколько способов создания пористых структур безобжиговых строительных материалов: газообразование (газобетон), пенообразование (пенобетон), пеногазообразование (пеногазобетон), аэрирование, омоноличивание пористых гранул вяжущим или поризованным раствором и формирование волокнистого каркаса [1, 2, 3].
Способ пеногазообразования можно отнести к разряду новых, при этом способе формовочная смесь на первом этапе поризуется за счет введения в ее структуру пены, а затем в поризованной массе создаются более крупные ячеистые поры за счет газообразователей или другими методами, обеспечивающими получение ячеистой пористости.
В работе представлена сравнительная оценка минералогических составов газо-, пенобетона и пеногазобетона на основе тонкодисперсного наполнителя и кварцевого песка. На первом этапе изучался фазовый состав газо- и пенобетона, для этого во всех случаях готовились образцы с использованием кварцевого песка, кварцевого песка и стеклопорошка с удельной поверхностью равной 3800 – 4000 см2/г.
По линиям с d/n = 0,425; 0,335; 0,244; 0,227; 0,197; 0,181; 0,166; 0,153; 0,144; 0,137; 0,128; 0,119; 0,117 нм регистрируется наличие ( – кварца, причем на рентгенограмме газобетон со стеклопорошком имеющим аморфное строение, линии с d/n = 0,425; 0,197; 0,181; 0,137 нм, подтверждающие содержание кварца отсутствуют (рис. 1). Наличие продуктов гидратации и твердения, подтверждаются пиками с d/n = 0,488; 0,319; 0,263; 0,190; 0,179; 0,148; 0,144; 0,132 нм [Ca(OH)2 и C3AS3H] и 0,303; 0,276; 0,217; 0,148 нм (CaCO3). Содержание Ca2SiO4 и Ca3SiO5 устанавливается по линиям 0,374; 0,303; 0,276; 0,190; 0,181; 0,166 нм, альбит (NaAlSi3O8) по линии 0,319 нм. В составе композиций в присутствии газообразователя (алюминиевой пудры) отмечаются линии с d/n = 0,374; 0,319 и 0,217 нм, которые можно связать с наличием в структуре алюмосиликатов. У газобетонных образцов на основе стеклопорошка появление пиков с d/n = 0,176 и 0,148 нм, свидетельствует о наличии ( – фазы (Ca2SiO4 и Ca3SiO5).
Наличие Ca(OH)2 у образцов, приготовленных по механическому способу порообразования, регистрируется по пикам с d/n = 0,491; 0,262; 0,193; 0,182; 0,167; 0,148; 0,145; 0,134 нм. Яркие пики с d/n = 0,426; 0,333; 0,245; 0,228; 0,212; 0,198; 0,182; 0,167; 0,154; 0,145; 0,137; 0,126; 0,123 нм указывают на наличие кристаллического ( – кварца. Присутствие Ca2SiO4 и Ca3SiO5 фиксируется по пикам с d/n = 0,379; 0,304; 0,277; 0,245; 0,218; 0,193; 0,182 нм (рис. 2).
Отличительной особенностью рентгенограммы пенобетона на основе стеклопорошка является увеличение пика с содержанием Ca(OH)2 (пик 0,198 нм) и образование новых кристаллов SiO2 с d/n = 0,139 нм, Ca(OH)2 с d/n = 0,309; 0,169 нм, Ca3SiO5 и Ca2SiO4 с d/n = 0,176; 0,162 нм (рис. 2, б).
На втором этапе изучался минералогический состав пеногазобетона по сравнению с газо- и пенобетоном одинакового состава. В качестве мелкого заполнителя во всех случаях использовался стеклопорошок.
По линиям с d/n = 0,491; 0,262; 0,192; 0,148; 0,145 нм регистрируется наличие минералов Ca(OH)2 (рис. 3). Наличие ( – кварца (SiO2) устанавливается по линиям с d/n = 0,425; 0,333; 0,245; 0,228; 0,212; 0,167 и 0,145 нм. Наличие белита подтверждается пиками с d/n = 0,303; 0,277; 0,218; 0,148 нм.
Отличие фазового состава проб пеногазо- и газобетона на основе стеклопорошка характеризуется увеличением дифракционных рефлексов по содержанию Ca(OH2) и ( – кварца за исключением пика с d/n =

0,333 нм, а также появлением новых с d/n = 0,198 и 0,154 нм по содержанию кварца (SiO2) и белита (2CaO*SiO2) с d/n = 0,192; 0,182 нм (рис. 3, а, б).
Мало чем отличаются результаты дифрактограмм пено- и пеногазобетона (рис. 4). Отличительной особенностью пробы пеногазобетона является исчезновение пиков с d/n = 0,245 и 0,137 нм и появление новых дифракционных рефлексов с d/n = 0,425; 0,198; 0,145 нм, подтверждающих содержание ( – кварца. Кроме того, происходит исчезновение кристаллов Ca(OH)2 с d/n = 0,167 нм и появление характерных для него дифракционных линий с d/n = 0,180 и 0,145 нм. Сравнительные расчеты, выполненные по величинам базальных отражений, свидетельствуют об увеличении содержания Ca(OH)2 на 15 – 20 % и 2CaO*SiO2 – 510 % в структуре пеногазобетона на основе стеклопорошка (рис. 4, а, б).
На третьем этапе изучались процессы, происходящие в пеногазобетоне при различных способах твердения. Для этого сравнивались пробы пеногазобетона одинакового состава на основе стеклопорошка (рис. 5).
По линиям с d/n = 0,490; 0,262; 0,192; 0,180; 0,148 нм регистрируются кристаллы Ca(OH)2, а по линиям d/n = 0,303; 0,276; 0,192; 0,180 нм – 2CaО*SiO2, причем у пробы, твердеющей в течение 28 суток в нормально-влажностных условиях отмечается увеличение и возникновение новых пиков с d/n = 0,245 и 0,137 нм, которые можно связать с наличием SiO2.
Таким образом, дифрактометрические исследования ячеистых бетонов, полученных способом пеногазообразования при различных условиях твердения показали, что при 28 сутках экспонирования (твердения) пеногазобетонных образцов отмечается увеличение интенсивности линий, характерных для ( – кварца (SiO2), снижение Ca(OH)2 (0,490; 0,180 нм) и алюмосиликатов (0,309 нм), проявление и сохранение пиков с d/n = 0,388; 0,303; 0,228; 0,209; 0,176 нм, подтверждающего наличие гидросиликата кальция (C2SH2) и вторичного CaCO3. Основные дифракционные рефлексы с d/n = 0,303; 0,228; 0,192 нм, характерные для гидросиликатных соединений в структуре затвердевших вяжущих, служат подтверждением сохранения стабильного фазового состава пеногазобетонных изделий при эксплуатации.

Библиографический список
Дерябин П.П. Технология строительных изделий из ячеистых бетонов: Учеб. пособие / П.П. Дерябин, В.Ф. Завадский, А.Ф. Косач, В.А. Попов. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2004. – 108 с.
Завадский В.Ф. Стеновые материалы и изделия: Учеб. пособие / Завадский В.Ф., Косач А.Ф., Дерябин П.П. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. – 254 с.
Завадский В.Ф. Современный системы утепления и долговечность стен зданий: Учеб. пособие / Завадский В.Ф., Кара-сал Б.К. – Кызыл: Изд-во ТывГУ, 2005. – 85 с.









HYPER13PAGE HYPER15


HYPER13PAGE HYPER144HYPER15








б)

а)

0,176 нм

Рис. 1. Дифрактограмма газобетона с использованием:
а – кварцевого песка; б – кварцевого песка и стеклопорошка


(

0,117 нм

0,119 нм

0,125 нм

0,128 нм

0,132 нм

0,137 нм

0,144 нм

0,148 нм

0,153 нм

0,162 нм

0,166 нм

0,179 нм

0,181 нм

0,190 нм

0,197 нм

0,217 нм

0,227 нм

0,244 нм

0,263 нм

0,276 нм

0,303 нм

0,319 нм

0,335 нм

0,374 нм

0,425 нм

0,488 нм






0,154 нм

0,182 нм

0,198 нм

0,162 нм

0,204 нм

0,309 нм

Рис. 3. Дифрактограммы:
а, б – соответственно газо- и пеногазобетона на основе стеклопорошка

0,228 нм

0,145 нм

0,148 нм

0,167 нм



0,218 нм

0,245 нм

0,262 нм

0,277 нм

0,303 нм

0,333 нм

0,425 нм

0,491 нм



0,212 нм

0,286 нм

(

б)

а)



Рис. 2. Дифрактограмма пенобетона на основе:
а – кварцевого песка; б – кварцевого песка и стеклопорошка


(

0,139 нм

0,162 нм

0,169 нм









0,176 нм

0,309 нм

0,123 нм

0,126 нм

0,134 нм

0,137 нм

0,145 нм

0,148 нм

0,154 нм

0,167 нм

0,182 нм

0,193 нм

0,198 нм

0,212 нм

0,218 нм

0,228 нм

0,245 нм

0,262 нм

0,277 нм

0,304 нм

0,310 нм

0,333 нм

0,379 нм

0,426 нм

0,491 нм

б)

а)









0,204 нм

0,309 нм

0,137 нм

0,145 нм

0,148 нм

0,154 нм

0,183 нм

0,192 нм

0,198 нм

0,218 нм

0,228 нм

0,245 нм

0,262 нм

0,277 нм

0,303 нм

0,333 нм

0,425 нм

0,491 нм

0,162 нм

0,176 нм

0,167 нм

Рис. 4. Дифрактограммы: а, б – соответственно пено- и пеногазобетона на основе стеклопорошка

(

б)

а)
































0,137 нм

0,209 нм

0,245 нм

0,388 нм

0,145 нм

0,148 нм

0,154 нм

0,162 нм

0,168 нм

0,176 нм

0,180 нм

0,183 нм

0,192 нм

0,198 нм

0,204 нм

0,218 нм

0,228 нм

0,262 нм

0,276 нм

0,303 нм

0,309 нм

0,333 нм

0,425 нм

0,490 нм

Рис. 5. Дифрактограммы пеногазобетона на основе стеклопорошка после: а – пропаривания; б – 28 суток нормального твердения


(

б)

а)




Приложенные файлы

  • doc Statia14
    Размер файла: 119 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий