Получение строительного силиката кальция
Автор: Боев Евгений Владимирович, Исламутдинова Айгуль Акрамовна, Аминова Эльмира Курбангалиевна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Применение наноматериалов и нанотехнологий в строительстве
Статья в выпуске: 6 т.13, 2021 года.
Бесплатный доступ
Введение. Силикат кальция - один из известных строительных материалов. Его структура обуславливает способность таких наноструктурированных добавок к образованию вторичной структуры - фрактальной (объемной) сетки, с которой взаимодействуют цементные зерна. Добавление наномодифицирующих добавок для улучшения технологии производства цементов позволит снизить размерность пространства, в котором происходит сорбция молекул на цементном зерне, и, соответственно, приведет к увеличению скорости и эффективности его блокировки. Методы и материалы. В работе предложен способ получения силиката кальция из отходов производства кальцинированной соды. Золь-гель метод синтеза индивидуального наномодификаторов в виде силиката позволит усовершенствовать технологию получения бетонов за счет формирования твердого фазового состояния модифицированной структуры цементного камня. В производстве кальцинированной соды под сбор отходов производства выделяются земельные участки (шламонакопители) для хранения дистиллерной жидкости. В связи с этим остро встает проблема ее утилизации, так как площадь, отводимая под шламонакопители, ограничена. Результаты и обсуждения. В ходе исследования было обнаружено, что добавление определенных компонентов позволяет не только снизить требуемую температуру обжига, но и повлиять на наноструктуру получаемого продукта. Диапазон значений содержания добавок на 5 грамм силиката кальция: С - 0,2+0,4; S - 0,3+0,5; ZnO -0,1+0,3; P2O5 - 0,3+0,5; NH2CONH2 - 0,3+0,3. По полученной матрице условий были приготовлены 16 образцов веществ. Наномодифицирование цементного камня приводит к его упрочнению в ранние сроки структурообразования. Заключение. Добавление гидроперита к силикату кальция значительно увеличивает твердость конечного продукта, при добавлении в качестве компонентов угля, серы, оксида цинка и пентаоксида фосфора изменяется твердость и структура соединения. Таким образом, использование наноструктурированной добавки к цементу на основе силиката кальция, полученного путем квалифицированной переработки основного отхода, входящего в состав дистиллерной жидкости - оксида кальция, позволит повысить качество бетона за счет улучшения технологии производства цемента.
Дистиллерная жидкость, наномодификатор, силикат кальция, нанотехнология, наноструктура, цементный камень, бетон
Короткий адрес: https://sciup.org/142231353
IDR: 142231353 | DOI: 10.15828/2075-8545-2021-13-6-350-357
Список литературы Получение строительного силиката кальция
- Акатьева Л.В. Синтез и физико-химические свойства ксонотлита и волластонита: дис. канд. хим. наук / Ин-т общей и неорг. химии им. Н.С. Курнакова РАН. М. 2003. 233 с.
- Гладун В.Д., Холькин А.И., Акатьева Л.В. Перспективы создания производства синтетического волластонита в России // Химическая технология. 2007. Т. 8, № 5. С. 201–204.
- Гладун В.Д., Акатьева Л.В., Андреева H.H., Холькин А.И. Получение и применение синтетического волластонита из природного и техногенного сырья // Химическая технология. 2004. № 9. С. 2–9.
- Гладун В.Д., Акатьева Л.B., Андреева Н.Н., Холькин А.И. Получение ксонотлита и перспективы его применения // Химическая технология. 2000. № 11. С. 2–9.
- Шульц М.М. Силикаты в природе и практике человека // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 8. С. 45–51.
- Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971. 400 с.
- Войтович В.А. Нанотехнологии в производстве силикатного кирпича / В.А. Войтович, И.Н. Хряпченкова, А.А. Яворский // Строительные материалы. 2010. № 2. С. 60–61.
- Михайленко Н.Ю., Клименко Н.Н., Саркисов П.Д. Строительные материалы на жидкостекольном связующем. Ч. 1. Жидкое стекло как связующее в производстве строительных материалов // Техника и технология силикатов. 2012. Т. 19. № 2. С. 25–28.
- Пат. 2190583 Российская Федерация. МПК7 С04В 41/65. Способ получения водоотталкивающего продукта, продукт и способ придания водонепроницаемости поверхности строительного материала / Ж.Е. Думе (FR). Опубл. 10.10.2002 г.
- Пат. 2408552 Российская Федерация. МПК C04B26/02; C09D1/02. Наноструктурирующее связующее для композиционных строительных материалов / Д.А. Бейлин (IL), Ю.М. Борисов (RU), О.Л. Фиговский (IL), И С. Суровцев (RU). Опубл. 01.10.2011 г.
- Пат. 2105738 Российская Федерация. МПК C04B28/26. Композиция для изготовления строительных изделий / Ю.Г. Иващенко, А.А. Сурнин, Д.В. Мещеряков. Опубл. 27.02.98 г.
- Пат. 2235697 Российская Федерация. МПК 6 C04B28/26. Жидкостекольная композиция / Ю.Г. Иващенко (RU), Р.В. Фомин (RU). Опубл. 10.09.2004 г.
- Григорян Г.О., Мурадян А.Б., Григорян К.Г. Волластонит. Получение и применение // Армянский хим. журнал. 1990. Т. 43, № 5. С. 296–315.
- Акулова М.В. Водостойкое силикатное покрытие / М.В. Акулова, Ю.А. Щепочкина // Строительные материалы. 1998. № 11. С. 39.
- Получение наноразмерных порошков гидросиликатов кальция для композиционных материалов / Л.В. Акатьева,В.К. Иванов, В.Д. Гладун, А.И. Холькин // Химическая технология. 2013. Т. 14, № 4. С. 199–209.
- Пат. 2493185 РФ. Способ получения керамического алюмокобальтоксидного пигмента на основе наноразмерного мезопористого синтетического ксонотлита / Акатьева Л.В., Гладун В.Д., Холькин А.И.; опубл. 20.09.2013.
- Акатьева Л.В., Козюхин С.А. Люминофоры на основе синтетических силикатов кальция // Химическая технология. 2014. Т. 15, № 7. С. 392–400.
- Пат. 2213054 РФ. Способ получения тонкодисперсного силиката кальция (варианты), тонкодисперсный силикат кальция (варианты), окрашенная композиция / Гладун В.Д., Холькин А.И., Акатьева Л.В.; опубл. 2003.
- Пат. 2245861 РФ. МПК 6 C04B28/26. Жидкостекольная композиция / Ю.Г. Иващенко, Р.В. Фомин. Опубл. 10.02.2005 г.
- Григорьев П.Н. Растворимое стекло (получение, свойства и применение) / П.Н. Григорьев, М.А. Матвеев. М. : Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1956. 442 с.
- Туктарова М.Р., Опарина Ф.Р., Исламутдинова А.А. Утилизация дистиллерной жидкости с получением волластонита // Сборник материалов 63-ей научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: сб. матер. конф. Кн. 2, Уфа: Изд-во УГНТУ, 2012. С. 372.
- Иванов А.Н., Каримов О.Х., Исламутдинова А.А. Переработка отходов содового производства с применением СВЧ излучения // Вестник молодого ученого УГНТУ. 2015. № 1 (1). С. 38–41.