ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА ПРОЧНОСТЬ СИЛИЦИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО

Оживление российской экономики и развитие строительного комплекса страны ведет к увеличению потребности в строительных материалах. Это обуславливает поиск путей снижения их себестоимости, расширения минерально-сырьевой базы за счет использования местных сырьевых ресурсов, использования новых эффективных технологий их производства.

В настоящее время в строительной отрасли применяется целый ряд композиционных материалов, получаемых на основе органических и неорганических вяжущих. Эффективность получения их на основе различных промышленных отходов и побочных продуктов связана с необходимостью охраны окружающей среды, дефицитностью сырья, а также с повышением эффективности производства. На сегодняшний день широкие возможности для утилизации побочных продуктов промышленности имеет строительная индустрия.

Целью данной работы явилось изучение влияния добавок на оптимизацию структуры и свойства геополимерных бетонов. Под геополимерами мы понимаем синтетические материалы, получаемые из измельченных горных пород, отверждаемых малыми добавками активизаторов в нормальных воздушно-влажностных и естественных условиях, а также в условиях гидротермального синтеза и сухого прогрева. На основе геосинтетических вяжущих можно получать широкую гамму материалов различного назначения: бетоны, стеновые камни, жаростойкий текстиль и огнестойкие материалы.

Одним из преимуществ этих материалов является то, что при их производстве могут быть использованы отходы добычи и переработки минерального сырья, в том числе накопленные за многие десятилетия в отвалах.

В качестве исходного материала для проведения экспериментальных исследований использовали молотую горную породу - песчаник Шемышейского месторождения Пензенской области.

С целью получения необходимой дисперсности горная порода подвергалась предварительному дроблению в лабораторной щековой дробилке и помолу в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности Sуд.=600 м²/кг. Добавки вводились при помоле породы. Дисперсность определяли на приборе ПСХ-2. Выбор столь высокой дисперсности был обусловлен необходимостью оценки реакционной активности песчаника.

В качестве активизатора твердения силицитового вяжущего использовали водный раствор NaOH, при расходе щелочи 6–7% от массы вяжущего в пересчете на сухое вещество. Для затворения смесей применяли воду из водопровода.

Для повышения водостойкости и других характеристик силицитового вяжущего использовали добавки: гидроксид алюминия, природный каолин и шлак доменный гранулированный.

Образцы - цилиндры диаметром и высотой 20 мм изготавливались методом прессования при давлении 25 МПа. Формовочная влажность смеси составляла 14 %.

Для получения максимальных прочностных показателей отформованные образцы были помещены в условия гидротермального воздействия по ступенчатому режиму тепловой обработки 4+4+3 ч., при различных температурах изотермии– от 90 до 330 °С (табл.1,2). Такой режим способствует уменьшению деструктивных процессов на стадии начального структурообразования в процессе тепловлажностной обработки.

Анализ данных, приведенных в таблицах 1-2, показывает, что контрольный состав при разных температурах изотермии имеет высокую прочность при сжатии от 176,44 до 204,8 МПа. Вопреки ожиданиям, введение добавки каолина (табл.1) не только не повышает коэффициент водостойкости, а ухудшает его (образцы через 24 ч. разрушаются в воде).

Таблица 1

Влияние количества вводимой добавки и температурного фактора на формирование прочности геосинтетических вяжущих