Особенности Формирования Структуры И Свойств Природного Ангидрита При Комплексной Активации

Abstract

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова (ИжГТУ); г. Ижевск, Россия АННОТАЦИЯ Введение. Предмет исследования -повышение физико-механических характеристик вяжущего на основе природного ангидрита Ергачевского месторождения, применение которого обеспечит производство строительных материалов на базе безообжиговых, малоэнергозатратных вяжущих. Для улучшения характеристик предлагается комплексная активация твердения. Оптимизированы составы от количества и содержания химического активатора. Предложено использование металлургической пыли в качестве дополнительного компонента комплексной добавки, обеспечивающего улучшение гидрофизических характеристик. Материалы и методы. Для изготовления вяжущего природный ангидритовый камень дробили в щековой дробилке, измельчали в лабораторной дисковой мельнице. Определение прочностных параметров и установление оптимального активатора проводились с помощью гидравлического лабораторного пресса. Анализ химического состава металлургической пыли выполнен на рентгеновском флуоресцентном спектрометре с волновой дисперсией. Характер структурообразования и наличие новообразований определяли с использованием растровых электронных микроскопов и дифференциально-сканирующего калориметра. Результаты. Проведен сравнительный анализ влияния активаторов твердения на прочностные характеристики вяжущего на основе природного ангидрита. Проанализирована активация сульфатом железа (мелантерит) и гидросульфитом натрия; гидроксидом натрия и калия; воздушной известью и цементом. Установлено, что применение химических активаторов приводит к повышению прочностных характеристик и изменению морфологии кристаллогидратов, оптимальным является мелантерит. Однако комплексное воздействие модификаторов достигается только при сочетании химических и минеральных активаторов твердения и обеспечивает не только повышение прочностных характеристик, но и водостойкости. Определено, что сочетание металлургической пыли и гидросульфита натрия обеспечивает формирование сульфата железа, которое при совместном введении с портландцементом способствует улучшению физико-механических характеристик. Выводы. Комплексная активация твердения природного ангидрита обеспечивает формирование матрицы повышенной плотности, сложенной из кристаллогидратов гипса оптимальной морфологии, дополнительно связанных аморфными новообразованиями на основе гидросиликатов, гидросульфоалюмосиликатов или гидроферритов кальция, что обеспечивает физико-механические характеристики на уровне, достаточном для производства стеновых строительных блоков.