Неавтоклавні газобетони на основі модифікованих в’яжучих композицій

Abstract

У дисертаційній роботі розроблено принципи отримання модифікованих в’яжучих композицій з додатковими цементуючими матеріалами шляхом раціонального проектування реологічних властивостей газобетонних сумішей, що характеризуються покращеною газоутримувальною здатністю, забезпечують запроектовану марку за міцністю на стиск та відповідні показники якості неавтоклавного газобетону. Встановлено закономірності процесів структуроутворення в міжпорових перегородках газобетонів на основі модифікованих в’яжучих композицій, що містять додаткові цементуючі матеріали, зокрема карбонатвмісні відходи переробки солі; оптимізовано склади модифікованих в’яжучих композицій та газобетонів на їх основі; запропоновано основи технології модифікованих в’яжучих композицій для неавтоклавних газобетонів та здійснено апробацію розроблених складів газобетонів неавтоклавного тверднення у промислових умовах. Диссертация посвящена вопросам разработки принципов получения вяжущих композиций за счет модифицирования дополнительными цементирующими материалами – отходами переработки соли и метакаолином, для получения, путем направленного проектирования структуры межпоровых перегородок, ячеистых бетонов, с улучшенными физико-механическими свойствами, которые обеспечивают необходимые теплоизоляционные характеристики. Впервые исследовано влияние отходов на свойства, микроструктуру вяжущих композиций и неавтоклавных газобетонов на их основе. Методом растровой электронной микроскопии установлено, что введение дополнительных цементирующих материалов в состав вяжущих композиций приводит к образованию вместо метастабильных гексагональных гидроалюминатов кальция устойчивых соединений в структуре межпоровых перегородок типа гидрокалюмита и гидрокарбоалюмината, что способствует повышению прочностных характеристик неавтоклавного газобетона. Газобетонные смеси на основе МВК/КО и МВК/МК характеризируются временем нарастания газобетонного массива 13 мин, кратностью вспучивания – 2,91. Анализ необходимого комплекса показателей качества неавтоклавных газобетонов показал, что использование модифицированных вяжущих композиций МВК/МК и МВК/КВ позволяет получить ячеистые бетоны класса прочности В1,5–В2 с улучшенной поровой структурой, обеспечивающей повышенные теплоизоляционные характеристики. Модуль упругости такого ячеистого бетона по сравнению с ячеистым бетоном на основе рядового портландцемента уменьшается с 2,57 до 2,32 ГПа, а коэффициент Пуассона возрастает с 0,17 до 0,19, что способствует снижению возможности образования трещин и повышению качества изделей. Для класса ячеистых бетонов В1,5–В2 при средней их плотности в пределах 615–625 кг/м3 расчетный коэффициент теплопроводности бетона достигает значения 0,16 Вт/(м∙К), что способствует уменьшению тепловых потерь через ограждающую конструкцию. The thesis is devoted to issues of development of modified binder composition with supplementary cementitious materials by rational design of the rheological properties of aerocrete mixtures, characterized by improved gas-containing ability to provide designed compressive strength and corresponding quality indicators non-autoclave aerated concrete. The percularities of structure formation processes in aerated partitions between pores based on modified binder composition containing supplementary cementitious materials including carbonate-containing salts were shown. Optimization of additives for modified binder composition and aerated concrete based on them was carried out. The basic technology of modified binder composition for non-autoclave aerated concrete was proposed. The industrial approbation of non-autoclave aerated concrete was done and economic efficiency of their use was calculated.