Визначення оптимального співвідношення компонентів у суміші магнезіальний цемент: затворювач

V. N. Derevianko, A. A. Maksimenko, A. I. Begun, H. M. Hryshko

Анотація


Постановка проблеми. Наочне уявлення про механічну міцність як чистого магнезіального каменю, так і каменю із заповнювачами за різних співвідношеннь компонентів дають трикомпонентні діаграми. В лабораторії оздоблювальних робіт [1] з вивчали залежність міцності від співвідношення MgO до розчину MgCl2 різної концентрації. Міцність  – Rрозтяг. 28 збільшується з підвищенням щільності розчину і підвищенням відношення вмісту MgO до розчину MgCl2 від 0,5 до 1,6. Аналогічні результати були отримані С. І. Кілессо [6] під час затворення магнезіального цементу розчином сірчанокислого магнію. Мета статті. Визначити оптимальне співвідношення компонентів у суміші магнезіальний цемент : затворювач та провести порівняння структур магнезіального каменю, який утворюється за взаємодії магнезіального цементу і бішофіту з різною щільністю, але сформованих однаковими новоутвореннями. Висновок. Розроблена композиція на основі випаленого за 970 °С в електричній печі типу СШОЛ магнезиту і розчину MgCl2 підвищеної концентрації (ρ = 1,28 г/см3) може бути використана як матриця для виготовлення будівельних виробів різного призначення. Підвищення щільності розчину MgCl2 від ρ = 1,18 г/см3 до ρ = 1,28 г/см3 підвищує швидкість гідратації суміші на 10–20 % (табл. 3). Підвищення щільності затворювача до ρ = 1,28 г/см3 зменшує відсотковий вміст у камені Mg(OH)2 в різні строки твердіння, від 5 до 8 разів, тобто від 32 % до 4 % (в 28-доб. віці) (табл. 4). Кількісним методом рентгенофазового аналізу визначено, що при підвищенні щільності бішофіту до 1,28 г/см3 у камені утворюється 5MgО·MgCl2·13H2О більше від 1,68 до 2,5 раза, a 3MgО·MgCl2·11H2О від 3,85 до 13 разів більше, ніж у структурі, утвореній цементом і бішофітом з ρ = 1,18 г/см3 (табл. 3). В непрореагованому залишку ≈ 13 % складає форстерит, а решту – MgO, але до 28-ї доби твердіння суміші цементу з бішофітом ρ = 1,28 г/см3 установлено, що оксиду магнію практично не залишається і тому на коржах відсутні навіть волосяні тріщини, на відміну від зразка каменю на цементі і бішофіті з ρ = 1,18 г/см3, де спостерігались наскрізні тріщини. В структурі магнезіального каменю, утвореного цементом і бішофітом з ρ = 1,28 г/см3 до 28-добового твердіння кристалізується приблизно удвічі більше пентооксигідрохлориду, і більше ніж у 10 раз більше триоксигідрохлориду, ніж у структурі каменю на цементі і бішофіті з ρ = 1,18 г/см3, що відображається на різниці в показниках міцнісних характеристик (табл. 4), хоч і не пропорційно. Водостійкість обох структур менша за нормативні вимоги  (≤ 0,8), тому для підвищення Кр в подальшому, необхідно в складі суміші цементу з розчином MgCl2 ρ = 1,28 г/см3 вводити спеціальні модифікатори (табл. 5).

 


Ключові слова


магнезіальний цемент; затворювач; співвідношення компонентів; каустичний магнезит; строки тужавлення; рентгенофазовий аналіз; концентрація розчину; температура твердіння; щільність

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Baykov A. A. Trudy v oblasti vyazhushhih veshhestv i ogneupornyh materialov. Sobranie trudov [Proceedings in the binders and refractory materials. Proceedings. Moscow , AN SSSR, 1948. 271 p. (in Russian).

Vaganov A. P. Ksilolit. Moscow, Gosstroyizdat, 1959.144 p.(in Russian).

Poltavcev A. P., Derevjanko V. N., Maksimenko A. A. Vliyanie koncentracii suspenzii MgO i rastvorov MgCl2 na fiziko-mehanicheskie svoystva magnezial'nogo kamnya [Influence of concentration slurry MgO and MgCl2 solutions for physical and mechanical properties of magnesia stone]. Vіsnyk Odes'koy derzhavnoy akademіi budіvnitstva ta arhіtektury Bulletin OSACA. Odesa, ODABA, 2009, no. 46, pp. 42 – 52.( in Russian).

Gorshkov V. S. Metody fiziko-himicheskogo analiza vjazhushhih veshhestv [Methods of physicochemical analysis of binders]. Moscow, Vysshaya shkola, 1981. 334 p. (in Russian).

Derevjanko V. N., Poltavcev, A. P. Maksimenko, A. A. Instrumentariy provedenija eksperimental'nyh issledovaniy magnezial'nyh vyazhushhih [Instrumentation experimental studies of magnesia binders]. Vіsnyk PDABA –Bulletin PSACA. Dnіpropetrovs'k. PDABA, 2012. no. 7 – 8, pp. 29 – 34. (in Russian).

Killesso S .I. Dekorativny beton v arhitekture [Decorative Concrete in Architecture]. Moscow, Stroyizdat., 1941. 66p. (in Russian).

Kramar L. Ja. Osobennosti tverdeniya magnezial'nogo [Features hardening of magnesia astringent]. Tsement. no. 9, 2006, pp. 58 – 61(in Russian).

Kuznecova T. V. Mikroskopiya materialov tsementnogo proizvodstva [Microscopy of Materials of cement production ].Moscow, IKHiS, 2007. 304 p.(in Russian).

Derevjanko V. N.,. Poltavcev A. P, Maksimenko A. A. Problemy razrabotki i izgotovleniya izdeliy na osnove magnezial'nyh vyazhushih [Problems of development and manufacturing of products based on magnesia binders]. Vіsnyk Odes'koy derzhavnoy akademіi budіvnitstva ta arhіtektury − Bulletin OSACA. Odesa, ODABA, 2009, no. 35, pp.124 – 130. ( in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Байков А. А. Собрание трудов : [в 5 т.] / А. А. Байков. – Москва ; Ленинград : АН СССР, 1948-1952. – Т. 5 : Труды в области вяжущих веществ и огнеупорных материалов. – 1948. – 271 с.

 

Ваганов А. П. Ксилолит / А. П. Ваганов. – Ленинград ; Москва : Госстройиздат, 1959. – 144 с.

 

Влияние концентрации суспензии MgO и растворов MgCl2 на физико-механические свойства магнезиального камня / А. П. Полтавцев, В. Н. Деревянко, А. А. Максименко, Н. В. Кондратьева // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури : зб. наук. пр. – Одеса, 2009. – Вип. 46. – С. 42–52.

 

Горшков В. С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев. – Москва : Высшая школа, 1981. – 334 с.

 

Инструментарий проведения экспериментальных исследований магнезиальных вяжущих / В. Н. Деревянко, А. П. Полтавцев, А. А. Максименко, Т. В. Мартыненко, Н. В. Кондратьева // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури : зб. наук. пр. – Дніпропетровськ, 2012. – № 7–8. – С. 29–34.

 

Киллессо С . И. Декоративный бетон в архитектуре / С. И. Киллессо. – Москва : Стройиздат, 1941. – 66 с.

 

Крамар Л. Я. Особенности твердения магнезиального вяжущего / Л. Я. Крамар, Т. Н. Чёрных, Б. Я. Трофимов // Цемент. – 2006. – № 9. – С. 58–61.

 

Кузнецова Т. В. Микроскопия материалов цементного производства / Т. В. Кузнецова, С. В. Самченко. – Москва : ИКХиС, 2007. – 304 с.

 

Проблемы разработки и изготовления изделий на основе магнезиальных вяжущих / В. Н. Деревянко, А. П. Полтавцев, А. А. Максименко, Н. В. Кондратьева // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури : зб. наук. пр. – Одеса, 2009. – Вип. 35. – С. 124–130.