Сухі суміші на основі композицій системи CaO-MgO-Al2O3-SiO2 для торкрет-мас та бетонів

Здобувачем проведено узагальнення об'ємних змін за рахунок твердофазних реакцій в системі MgO-Al₂O₃-SiO₂.

31. Вернигора Н.К., Логвинков С.М., Шабанова Г.Н., Корогодская А.Н., Цапко Н.С. Влияние режимов обжига на муллитизацию огнеупорной глины // Сборник тезисов докладов Междунар. науч.-техн. конф. «Технология и применение огнеупоров и технической керамики в промышленности» 23-24 апр. 2008 г. - Харьков, 2008. - С. 42 - 43.

Здобувачем встановлено вплив часу витримки на ступінь мулітізації вогнетривкої глини.

32. Вернигора Н.К., Логвинков С.М., Шабанова Г.Н., Цапко Н.С. Исследование особенностей муллитизации огнеупорной глины // Тези доповідей Міжнар. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених з хімії та хімічної технології. 23-25 квіт. 2008 р. - Київ, 2008. - С. 246.

Здобувачем визначено коефіцієнти кристалічності муліта, ступінь аморфності та кількість остаточного кварцу в зразках вогнетривкої глини після випалювання.

АНОТАЦІЇ

Вернигора Н.К. - Сухі суміші на основі системи CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ для торкрет-мас та бетонів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 - технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. - Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2008.

Дисертація присвячена питанням розробки та одержання сухих сумішей та бетонів на основі композицій системи CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂, що характеризуються високими показниками міцності, низькими значеннями поруватості, вогнетривкістю та стійкістю до агресивних середовищ. Отриманню сухих сумішей передувало теоретичне дослідження трикомпонентних систем СаО-МgO-Al₂O₃, СаО-МgO-SiO₂ та MgО-Al₂О₃-SiO₂, що входять до складу чотирикомпонентної системи. Проаналізовано і показано адекватність відображення фазових змін в каолініті відповідно до досліджуваного варіанту діаграми стану системи Al₂O₃ - SiO₂, що забезпечило виділення ряду раніше невідомих закономірностей процесів мулітизації. Розроблено комплексну добавку на основі продукту механо-хімічної активації суміші гексаметафосфату натрію, казеїну та триполіфосфату натрію. Отримані із застосуванням комплексної добавки цементи характеризуються високими показниками міцності: міцність на стиск через 28 діб тверднення до 133 МПа і є швидкотверднучими: міцність на стиск через 3 доби тверднення досягає 51 МПа. Ґрунтуючись на проведених теоретичних дослідженнях одержано нові склади торкрет-мас та бетонів з високими значеннями експлуатаційних характеристик: міцність на стиск через 28 діб тверднення 37 - 52 МПа; ступінь розміцнення в інтервалі температур 20 - 1500 °С - 15 %, термостійкість понад 25 теплозмін, вогнетривкість 1600 °С, температура початку деформації під навантаженням вище 1450 °С.

Ключові слова: високоглиноземний цемент, бетон, добавка-модифікатор, суха вогнетривка суміш, вогнетривкість, ступінь розміцнення, чотирикомпонентна система, тріангуляція.

Вернигора Н.К. - Сухие смеси на основе системы CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ для торкрет-масс и бетонов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.11 - технология тугоплавких неметаллических материалов. - Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, 2008.

Диссертация посвящена вопросам разработки и получения сухих смесей и бетонов на основе композиций системы CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂, характеризующихся высокими показателями прочности, низкими значениями пористости, огнеупорностью и стойкостью к агрессивным средам.

В ходе работы рассчитаны исходные термодинамические константы соединений систем СаО-МgO-Al₂O₃, СаО-МgO-SiO₂, отсутствующие в справочной литературе, и сформирована скорректированная база термодинамических данных для бинарных и тройных соединений этих систем. Исследовано субсолидусное строение диаграммы состояния трехкомпонентной системы СаО-МgO-SiO₂, выполнено ее полное разбиение на элементарные треугольники и установлены все двух- и трехфазные стабильные комбинации соединений в 4-х температурных интервалах, дана геометро-топологическая характеристика фаз, входящих в ее состав.

Проанализирована и показана адекватность отображения фазовых изменений в каолините в соответствии с исследуемым вариантом диаграммы состояния системы Al₂O₃ - SiO₂, что обеспечило выделение ряда ранее неизвестных закономерностей процессов муллитизации. Экспериментально зафиксирован позитивный эффект повышенной полноты и интенсивности муллитизации при применении спрогнозированных режимов обжига с изотермической выдержкой при 910 С и, особенно, при ступенчатых выдержках при 1100 и 1250 С.

Разработана комплексная добавка на основе продукта механо-химической активации смеси гексаметафосфата натрия, казеина и триполифосфата натрия в соотношении 1 : 1 : 2. Полученные с применением комплексной добавки цементы характеризуются высокими прочностными показателями (прочность на сжатие через 28 суток твердения до 133 МПа) и являются быстротвердеющими (прочность на сжатие через 3 суток твердения достигает 51 МПа). сполука вогнетривкий суміш

Разработаны новые составы сухих смесей для торкрет-масс и бетонов с высокими значениями эксплуатационных характеристик: прочность через 28 суток твердения 37 - 52 МПа; степень разупрочнения в интервале температур 20 - 1500 °С - 15 %, термостойкость свыше 25 теплосмен, огнеупорность 1600 °С, температура начала деформации под нагрузкой выше 1450 °С.

Промышленная апробация оптимальных составов сухих смесей проведена на ОАО «Кондратьевский огнеупорный завод» и установлено, что по термомеханической стабильности и физико-механическим свойствам бетонные образцы не уступают лучшим импортным аналогам. Испытания неформованных масс и бетонных изделий на основе опытной партии сухой смеси проведены ООО НПО «Спецкерамика» и установлено, что разработанные смеси могут быть рекомендованы для применения при изготовлении термостойкой футеровки рабочей зоны челночной печи для обжига электрокерамики; в качестве ремонтно-восстановительного состава для горелочных амбразур и материала для изготовления горелочных камней для плавки базальта; при изготовлении армированных брусьев замены плит перекрытия радиационной части тоннеля печи производства водорода, а также в качестве материала для изготовления износостойких сложнопрофильных вставок эжекторов для регенерационного раствора установок химводоочистки ТЭЦ. Испытания тиглей из разработанных составов бетонов проведены ТПК «Примэкс» и установлено, что по эксплуатационным характеристикам полученные огнеупорные тигли гарантированно превышают технические требования и внедрены на предприятии для плавки эмалевых фритт.

Ключевые слова: высокоглиноземистый цемент, бетон, добавка-модификатор, сухая огнеупорная смесь, огнеупорность, степень разупрочнения, четырехкомпонентная система, триангуляция.

Vernigora N.K. - Dry mixes on the basis of compositions of the CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ system for torkret-masses and concrete. - The manuscript.

The thesis of a candidate's degree of technical sciences by speciality 05.17.11 - technology of high-melting non-metallic materials. - National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute», Kharkov, 2008.

The thesis is devoted to the development and obtaining dry mixtures and concrete on the basis of the compositions of CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ system. They are characterized by a refractoriness, high levels of strength, low porosity and corrosion resistance. The theoretical study of the ternary systems which are the part of the four-component system was conducted. Phase changes in the kaolin according to research alternative charts of the Al₂O₃-SiO₂ system were analyzed. These allowed enable the allocation of a number of previously unknown patterns for mullitisation processes. An integrated additive on the basis of chemical-mechanical product activation of the hexametaphosphate sodium, casein and sodium tripoliphosphate sodium mixture was developed. Cement with the complex addition characterized with strength in 28 days up to 133 MPa and durability through 3 days up to 51 MPa.

Developed compositions of dry mixtures characterized with durability in 28 days up to 37-52 MPa; degree of softening in the interval of temperatures 20-1500 °С less than 15 %, heat-resistance over 25, refractoriness is 1600 °С, temperature of deformation is higher 1450 °С.

Keywords: cement, concrete, modification addition, dry mixture, refractoriness, degree of softening, fourcomponent system, triangulation.

Відповідальний за випуск д.т.н., проф. Пітак Я.М.

Підписано до друку 11.03.2008 р. Формат 60х84/16.

Папір офсетн. Друк - різографічний. Умовн. друк. арк. 0,9

Гарнітура Times New Roman. Тираж 100 прим. Замовлення № 538

Надруковано у СПДФО Ізрайлев Є.М.

Свідоцтво № 04058841 Ф0050331 від 21.03.2001 р.

61024, м. Харків, вул. Фрунзе, 16