Формирование пористых структур в технологии производства строительных материалов на основе строительного гипса
Автор: Курмангалиева А.И., Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Стешенко А.Б., Бурьянов А.Ф., Лукьянова Н.А., Иноземцев А.С., Иноземцев С.С.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Строительное материаловедение
Статья в выпуске: 4 т.15, 2023 года.
Бесплатный доступ
Введение. В данной статье представлены результаты исследований по формированию пористой структуры строительного гипса с использованием вторичного ангидритового сырья и химических добавок и приведен способ производства стеновых материалов. Актуальность данной статьи заключается в необходимости расширения номенклатуры и увеличении объемов производства теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий на основе гипсовых вяжущих и местного минерального сырья, а также в разработке технологий, обеспечивающих производство гипсовых материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками. Авторами предложены способы формирования пористой структуры строительного гипса и улучшения эксплуатационных характеристик по величине пористости и теплопроводности за счет использования модифицированного вторичного сырья и химических добавок хлористого кальция и карбоната натрия. Материалы и методы. Исследование влияния модифицирующих добавок на свойства смеси проводилось с использованием теста нормальной густоты (НГ = 55%). Изготовление образцов и проведение испытаний проводилось по методикам, указанным в национальных стандартах с поризующими добавками карбоната кальция, фторангидрита и химических добавок на реологические свойства смеси, среднюю плотность и прочность образцов, установлены закономерности и механизм процессов структурообразования гипсового камня. Результаты. Применение модифицированного в дезинтеграторе фторангидрита с эквимолярным количеством карбоната кальция приводит к снижению средней плотности образцов до 40% с равномерно распределенными порами. Анализ микроструктуры образцов теплоизоляционного материала с плотностью 550 кг/м3 показал, что средний диаметр микропор составляет 0,45 мм, при этом образцы с комплексными химическими добавками имеют коэффициент теплопроводности 0,25 Вт/моС, что на 30% ниже теплопроводности образцов без использования комплексных добавок. Выводы. Полученные результаты создают основу для использования в качестве поризующего компонента вторичного сырья и отечественных модифицирующих добавок, позволяющих регулировать структуру гипсового камня с целью производства эффективных стеновых материалов.
Гипсовая матрица, порообразующие добавки, структурообразование, прочность на сжатие, средняя плотность
Короткий адрес: https://sciup.org/142238805
IDR: 142238805 | DOI: 10.15828/2075-8545-2023-15-4-319-327
Список литературы Формирование пористых структур в технологии производства строительных материалов на основе строительного гипса
- Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д., Монастырев П.В., Ярцев В.П. Строительно-технологическая утилизация техногенных отходов как комплексная системная эколого-экономическая проблема развития территорий и градостроительства // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2016. № 4 (62). 67–86.
- Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Первушина Д.М. Фторангидритовые вяжущие для изготовления строительных композитов // Вестник гражданских инженеров. 2022. №1. 73–79. https://doi.org/10.23968/1999-5571-2022-19-1-73-79
- Кудяков А.И., Радина Т.Н., Иванов М.Ю. Зернистый теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла из микрокремнезема и золы-уноса // Проектирование и строительство в Сибири. 2006. № 2. 21–22.
- Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Петропавловская В.Б., Фишер Х.-Б., Маева И.С., Новиченкова Т.Б. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата кальция. Москва: Изд-во «Де Нова», 2012. 196 с.
- Машкин Н.А., Кудяков А.И., Бартеньева Е.А. Неавтоклавный пенобетон, дисперсно-армированный минеральными и волокнистыми добавками // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2018. № 8 (716). 58-68.
- Токарев Ю.В., Яковлев Г.И., Бурьянов А.Ф. Ангидритовые композиции, модифицированные ультрадисперсной добавкой на основе MgO // Строительные материалы. 2012. № 7. 17–19.
- Пономаренко А.А., Капустин Ф.Л. Технология переработки фторангидрита для использования в производстве портландцемента// Химическая технология. 2011. № 6. 323–325.
- Федорчук Ю.М. Техногенный ангидрит, его свойства, применение. Томск: ТПУ, 2005. 110 c.
- Лесовик В.С., Чернышова Н.В., Клименко В.Г. Процессы структурообразования гипсосодержащих композитов с учетом генезиса сырья // Известия вузов. Строительство. 2012. № 4. 3–11.
- Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., НефедьевА.П., Худовекова Е.А., Бурьянов А.Ф., Фишер Х.Б. Активированные наполнители для гипсовых и ангидритовых смесей // Строительные материалы. 2018. №8. 14–17. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-14-17
- Kurmangalieva A.I., Anikanova L.A., Volkova O.V., Kudyakov A.I., Sarkisov Yu.S., Abzaev Yu.A. Аctivation of hardening processes of fluorogypsum compositions by chemical additives of sodium salts. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy khimiya khimicheskaya tekhnologiya. 2020;63(8):73-80. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206308.6137
- Бердов Г.И., Ильина Л.В., Зырянова В.Н., Никоненко Н.И., Сухаренко В.А. Влияние минеральных наполнителей на свойства строительных материалов // Строительные материалы. 2012. № 9. 79–83.
- Kudyakov A.I., Kopanitsa N.O., Kasatkina A.V., Prischepa I.A., Sarkisov J.S. Foam concrete of increased strength with the thermomodified peat additives. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015; 71: 012012. https://doi.org/10.1088/1757-899X/71/1/012012
- Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Волкова О.В. Стеновые и отделочные материалы использованием фторангидрита // Труды Братского государственного университета. Серия: естественные и инженерные науки. 2015. Т.1. 230–234.
- Петропавловская В.Б. Использование минеральных ультрадисперсных модификаторов на основе отходов промышленности в гипсовых композитах. // Строительные материалы. 2018. №8. 18–23. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-18-23
- Anikanova L., Volkova O., Kudyakov A., Sarkisov Y., Tolstov D. Influence of solidification accelerators on structure formation of anhydrite-containing binders. AIP Conference Proceeding. 2016; 1698: 070002. https://doi.org/10.1063/1.4937872
- Аниканова Л.А., Волкова О.В., Кудяков А.И., Курмангалиева А.И. Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее // Строительные материалы. 2019. №1–2. 36–42. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2
- Anikanova L.A., Volkova O.V., Kudyakov A.I., Lotov V.A., Pervushina D.M. Analysis of early structure formation of anhydrite binders from secondary raw materials using microcalorimetry. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020; 911: 012005. https://doi.org/10.1088/1757-899X/911/1/012005
- Anikanova, L., Volkova О., Kurmangalieva А., Mesheulov N. Solving heat engineering problems using the finite element method. Architecture and Engineering. 2021; Vol.6 (3): 3–10. https://doi.org/10.23968/2500-0055-2021-6-3-03-10
- Королев Е.В. Нанотехнология в строительном материаловедении // Вестник МГСУ. 2017. № 7 (106). 711–717. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.7.711-717
- Королев Е.В. Нанотехнологии в строительном материаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. №11: 47–80.
- Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А., Низамов Р.К. Общая концепционная закономерность эффектов наномодифицирования строительных материалов // Строительные материалы. 2015. №2. 25–33.
- Калабина Д.А., Александров А.М., Яковлев Г.И. Фторангидритогипсовые композиции для изготовления декоративных архитектурных деталей и скульптурных изделий // Строительные материалы. 2021. № 11. 52–56. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-52-56
- Кузьмина В.П. Механизмы воздействия нанодобавок на гипсовые продукты // Нанотехнологии в строительстве. 2012. Т. 4 (3). 98–106.
- Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Петропавловская В.Б., Фишер Х.Б. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата кальция. Москва: Де Нова, 2012. 196 с.
- Петропавловская В.Б., Белов В.В., Новиченкова Т.Б. Малоэнергоемкие гипсовые строительные композиты. Тверь: ТГПУ, 2014. 136 с.
- Березкина Ю.В. Технологические особенности при производстве газогипса // Вестник БГТУ. 2011. № 4. 11–14.
- Завадский В.Ф., Попов В.А., Дерягин П.П. Технология строительных изделий из ячеистых бетонов. Новосибирск. 2004. 108 с.
- Khaliullin M.I., Rakhimov R.Z., Gayfullin A.R. Composite gypsum bindings with increased water resistance, containing claydite dust as an active mineral additive. Weimarer gipstagung F.A. Finger – institute fur baustjffkunde. Weimar, 2011; 445–450.
- Аниканова Л.А., Волкова О.В., Кудяков А.И. Сухие строительные смеси с фторангидритовым вяжущим. Томск: ТГАСУ, 2019. 144 с.
- Kudyakov A.I., Steshenko A.B., Simakova A.S., Latypov A.D. Methods of introduction of glyoxal-containing additives into foam concrete mixture. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019; 597: 012037. https://doi.org/10.1088/1757-899X/597/1/012037
- Красиникова Н.М., Хозин В.Г. Новый способ приготовления пенобетона // Известия КазГАСУ. 2009. № 1. 273–276.
- Калашников В.И., Еараканов О.В. О применении комплексных добавок в бетонах нового поколения // Строительные материалы. 2017. № 1–2. 62–67.