Влияние режима гидротермальной обработки на физико-механические свойства известково-туффитового вяжущего (ИТВ)

Influence of the hydrothermal treatment regime on the physical and mechanical properties of the lime-tuffite binder (LTB)

Джандуллаева М.С. Абдуллаев Б.У. Хаитова Д.У.

25.01.2021 172

1(82)

13. Химическая технология

Цитировать:

Джандуллаева М.С., Абдуллаев Б.У., Хаитова Д.У. Влияние режима гидротермальной обработки на физико-механические свойства известково-туффитового вяжущего (ИТВ) // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 1(82). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11157 (дата обращения: 23.04.2024).

Прочитать статью:

DOI: 10.32743/UniTech.2021.82.1-2.73-75

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты исследования влияния режима гидротермальной обработки на физико-механические свойства известково-туффитового вяжущего (ИТВ). Наши наблюдения показали, что независимо от величины давления пара при запаривании, прочность образцов из ИТВ в первые сроки твердения оказывается выше прочности образцов из известково-кварцитового вяжущего (ИКВ).

Максимальное значение предела прочности при сжатии для образцов из ИТВ составляет 25,3 мПа при давлении пара автоклавирования 1,2 мПа и времени запаривания 10 часов, что выше по сравнение с контрольными образцами в 1,5 раза.

ABSTRACT

The paper presents the results of a study of the influence of the hydrothermal treatment regime on the physical and mechanical properties of the lime-tuffite binder (LTB). Our observations have shown that, regardless of the value of the vapor pressure during steaming, the strength of the LTB samples in the first periods of hardening is higher than the strength of the LSB samples.

The maximum value of the ultimate compressive strength for the LTB specimens is 25,3 mPa at an autoclaving vapor pressure of 1,2 mPa and a steaming time of 10 hours, which is 1,5 times higher in comparison with the control specimens.

Ключевые слова: известково-туффитовое вяжущее (ИТВ), известково-кремнеземистое вяжущее (ИКВ), туффит, прочности при сжатии, водопоглощение, средняя плотность.

Keywords: lime-tuffite binder (LTB), lime-silica binder (LSB), tuffite, compressive strength, water absorption, average density.

В последнее время наметилась тенденция к расширению разработок и изысканию новых добавок, обладающих полифункциональным воздействием на физико-механические свойства силикатных материалов, позволяющих снизить их себестоимость.

Особый интерес представляет использование в качестве активной минеральной добавки в силикатном материале автоклавного твердения, кремнисто-карбонатной породы, в частности, туффита Керменинского месторождения.

Выбор туффита в качестве сырья для получения активной минеральной добавки еще обусловлены доступностью сырья - ее залежи повсеместно встречаются на территории Навоийской области, а также малой изученностью процессов, протекающих при термической обработке туффита в диапазоне низких температур.

Для исследования зависимости прочности при сжатии, водопоглощения и средней плотности прессованных образцов от давления пара и времени изотермической выдержки готовили ИТВ с активностью 25 %. ИТВ готовили путем совместного помола негашеной извести с активностью 95,6 % и предварительно термообработаного при температуре 600⁰С туффита в лабораторной шаровой мельнице. Соотношение известь : туффит в ИТВ составляло 1:3. После увлажнения из сырьевой смеси готовили образцы размером 30x30x30 мм. Оптимальная формовочная влажность ИТВ определялась по их максимальной молекулярной влагоемкости и составила 14% [1]. Полученные образцы подвергались прессованию при удельном давлении 20 МПа. Контрольные образцы изготавливались из молотой извести и кварцитового песка по той же методике. Формовочная влажность контрольных образцов составляла 10%.

Отформованные образцы в течение суток выдерживали в эксикаторе, а затем подвергали гидротермальной обработке при давлении пара 0,8; 1,0; 1,2 мПа и изотермической выдержке в течение 6; 8; 10 часов. Подъем давления и спуск пара длились по 2 часа.

Методика подготовки извести и гидравлически активных добавок осуществлялась по ГОСТ 22688 - 77 и ГОСТ 6269 - 63.

После гидротермальной обработки образцы подвергали физико-механическому исследованию (табл.).

Таблица.

Зависимость физико-механических свойств образцов из известково-туффитового вяжущего (ИТВ) и известково-кварцитового вяжущего (ИКВ) от давления пара и времени изотермической выдержки

Время запари-вания, часы	ИТВ									ИКВ
	0,8 мПа			1,0 мПа			1,2 мПа			0,8 мПа			1,0 мПа			1,2 мПа
	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %	R_сж, МПа	Средняя плотность, г/см³	Водопоглощение, %
6	18,8	1,69	10,1	20,3	1,63	10,6	22,7	1,60	10,9	15,0	1,79	9,0	16,0	1,82	8,0	16,6	1,80	8,4
8	19,7	1,62	11,0	21,9	1,59	11,0	24,2	1,57	11,8	17,4	1,78	9,4	17,8	1,80	8,5	16,1	1,79	9,02
10	20,4	1,56	11,6	22,2	1,54	12,4	25,3	1,51	12,9	16,8	1,77	9,6	17,5	1,71	10,0	15,9	1,78	9,6

Из табл. видно, что условия гидротермальной обработки ИТВ оказывают существенное влияние на его физико-механические показатели. Увеличение прочности образцов из ИТВ обусловлена повышением давления пара и продолжительности гидротермальной обработки в исследуемых пределах. При этом предел прочности при сжатии для образцов из ИТВ составляет от 18,8 до 25,3 мПа, что выше по сравнению с контрольными образцами в 1,5 раза.

Увеличение продолжительности автоклавной обработки вызывает повышение водопоглощения образцов из ИТВ, а их средняя плотность несколько снижается. Обычно такие изменения физических показателей сопутствуют процессам перекристаллизации продуктов гидратации на основе вяжущих с активными минеральными добавками [2].

По данным [3] увеличение водопоглощения оказывает большое влияние на повышение прочности сцепления кирпича с кладочным раствором.

Кроме того снижение средней плотности образцов из вяжущего с добавкой термообработанного туффита окажут положительное влияние на массу кирпича.

В принципе ИТВ может быть надежной основой для создания силикатных материалов удовлетворительных физико - механических свойств.

Список литературы:

Таиров А.А., Нудельман Б.Н. Улучшение сцепления силикатного кирпича с раствором // Строительные материалы. – 1969. – № 9. – С. 27-31.
Джандуллаева М.С., Атакузиев Т.А. Возможность использования термообработанного туффита в качестве гидравлически активной добавки при производстве силикатных изделий // Химическая промышленность. - Санкт-Петербург, –2017. т. 94. – №1. – С. 27-30.
Рахимов Р.А. Физико-химические основы автоклавной технологии силикатных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами. Авт.реф.докторской диссертации. Ташкент, –2008, – 42 с.

Информация об авторах