Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ СМЕСИ ДЛЯ ШПАКЛЕВОЧНЫХ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОЛОМИТА

Авторы:
Город:
Уфа
ВУЗ:
Дата:
23 апреля 2016г.

При проведении вскрышных работ в доломитовых карьерах образуется значительное количество отвалов пород, содержащих смесь кварца (до 70%) с доломитом, после незначительной технологической подготовки, которой возможно ее использование как сырья для производства строительных материалов, в первую очередь в качестве готового заполнителя для сухих строительных смесей. Такое применение побочных продуктов добычи позволяет решать вопросы рационального подхода к природным ресурсам и снижения экологической нагрузки на окружающую природную среду.

Минерал доломит представляет собой двойной карбонат кальция и магния и относится к известковым породам, который широко распространен на территории нашей страны. Общая добыча доломита в России для всех отраслей промышленности составляет порядка 5 млн. тонн/ год.

Кубическая структура минерала, в отличие от кварцевого песка, обеспечивает лучшее сцепление с цементным камнем. Учитывая доступность данного материала и его кристаллографические, физические и химические свойства, представляется возможным фактическая оценка применения данного материала в строительстве при промышленном и гражданском строительстве [4].

Нами была исследована порода месторождения Мадаевское Нижегородской области для применения в качестве заполнителя в составе шпаклевочных сухих строительных смесей. При исследовании использовались цемент производства г. Усть-Катав и песок месторождения г. Нефтекамск Республики Башкортостан. В качестве водоудерживающей добавки применили Na-карбоксиметилцеллюлозу. Водоцементное отношение исследуемых проб варьировалось от 0,2 до 0,3, - в зависимости от состава - для обеспечения необходимой осадки конуса [1].

При изучении состава породы был проведен рентгенофазовый анализ доломита на дифрактометре «D2 Phaser» (производитель  Bruker Corporation, Германия). Рентгенограммы обрабатывались посредством лицензионной версии программ «Diffrac. Eva» и «Diffrac Topas» с использованием лицензионной базы данных «PDF-2».

Анализ структуры доломита методом РФА показал наличие основных составляющих породы: доломита Са,Mg (CO3)2, кристобалита SiO2 и кварца SiO2 (Рисунок 1). Наличие двух последних составляющих говорит о возможной небольшой активности породы к цементному камню, что лишь положительно сказывается на твердении смеси.




Также проводился морфологический анализ поверхности доломита методом растровой электронной микроскопии на растровом электронном микроскопе «JEOL JSM-6610 LV». Микроскопическое изображение поверхности доломита приведено на Рисунке 2, который показывает достаточно пористую и неоднородную структуру, что повышает гигроскопичность материала.


Подбор составов осуществлялся по основным эксплуатационным критериям согласно ГОСТ 31356-2007 и 31357-2007, разделенным на три категории: основные показатели качества сухих смесей, основные показатели качества смесей, готовых к применению и основные показатели качества затвердевшего раствора [2, 3].

При определении качества сухих смесей, определяли влажность, наибольшую крупность зерен заполнителя, содержание зерен наибольшей крупности в сухих смесях, насыпную плотность сухих компонентов, входящих в состав смеси. Перед испытанием песок и доломит высушивали до влажности не более 0,3 %. В качестве заполнителя выбраны песок и измельченный доломит крупностью не более 0,63 мм.

По результатам испытаний остаток на сите 0,63 составил 0,05%, что не превышает установленного нормативного значения 0,5 %.

Для определения качества строительной шпаклевочной смеси, готовой к применению, определяли удобоукладываемость смеси глубиной погружения стандартного конуса в смесь. Подбирали осадку конуса шпаклевочной смеси Пк3 = 8…12 см.

Далее выбранные составы смесей, испытывали на сохраняемость подвижности. Отобраны составы, имеющее время сохраняемости не менее 1,5 часов.

Для оценки эффективности добавки КМЦ испытания растворной смеси проводили на водоудерживающую способность. Водоудерживающая способность смесей составила 99%, что не менее 95% по требованиям ГОСТ.

Качество затвердевшего раствора сухих смесей определяли путем его испытаний на водопоглощение и адгезию. Были отобраны составы, имеющие водопоглощение в пределах нормы: для цемента в количестве менее 80 % массы смешанного вяжущего водопоглощение состава по требованиям ГОСТ должно составить не более 15%.

Определение прочности сцепления покрытия с бетоном проводили в соответствии с ГОСТ при помощи прибора ОНИКС-АП. При испытаниях отмечен характер отрыва образцов от основания: когезионный отрыв по телу образца (АТ-2). Это означает, что прочность сцепления больше значения, полученного при испытаниях. Прочность сцепления с основанием через 3 суток составила 0,2 МПа. Учитывая характер разрушения всех образцов (АТ-2), возможно, что прочность имеет значение, равное 0,3 МПа, и выше.

У отобранных в результате всех испытаний затвердевших составов исследовали фазовый состав (Рисунок 3).



Исследованные составы имеют, как правило, аналогичные продукты твердения по сравнению с контрольным. Наличие в составах неразложившегося доломита и портландита свидетельствует о том, что доломит не вступает в реакцию при обычных условиях твердения портландцемента, являясь неактивным наполнителем.

Таким образом, выявлено, что частичная замена песка доломитом оптимальна в соотношении доломит : песок = 1:3. При других соотношениях, составы теряют подвижность, увеличивается водопоглощение затвердевшего раствора, уменьшается прочность сцепления с основанием. При более высоком содержании песка снижается адгезия, а доломита – повышается пористость. Водоудерживающая добавка снижает водоотделение смеси, позволяя эффективно регулировать консистенцию и реологические свойства, устранять расслоение и седиментацию, улучшать адгезию.

 

Список литературы

1.     ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний.

2.     ГОСТ 31356-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.

3.     ГОСТ 31357-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия.

4.     Носов А.В., Магнезиальное вяжущее из доломитов и материалы на его основе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Белгород, 2014 г.