Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Таблица 1. Влияние добавки ПЦ клинкера и 5 мас. % гипса к ЖРК на прочность при сжатии (Ясж) образцов, твердеющих во влажных условиях (состав 1 : 0 ) № состава Состав, мас. % S, м2/кг В/Т Ясж через....сут, МПа Ясж, %через....сут че ^сж, % р е з ..с у т клинкер ЖРК 7 28 180 7 28 180 7 28 180 Б/н 1 0 0 - 710 0.31 48.3 58.3 69.5 1 0 0 1 0 0 1 0 0 - - - 7 70 30 592 0.26 34.4 52.2 53.2 71.2 89.9 76.5 1 .2 19.9 6.5 6 50 50 558 0.25 32.1 47.7 49.1 66.5 81.8 71.0 16.5 31.8 2 1 . 0 5 30 70 500 0.25 26.3 34.3 38.7 54.4 59.0 55.7 24.4 29.0 25.7 4 1 0 90 428 0 . 2 1 16.4 16.8 16.8 34.0 28.9 24.2 24.0 18.9 14.2 3 5 95 449 0 . 2 0 5.0 5.6 6.7 10.4 9.6 9.6 5.4 4.6 4.6 2 3 97 463 0.19 3.1 3.0 3.0 6.4 5.2 4.3 3.4 2 . 2 1.3 1 1 99 466 0.18 0.7 0.9 0.7 1.4 1.5 1 .0 0.4 0.5 0.5 Таким образом, для получения специального вяжущего с необходимой объемной массой подход, основанный на «разбавлении» портландцемента механоактивированным железорудным концентратом, не дает желаемых результатов. Композиция ЖРК - гипс - вода. Смесь ЖРК с 5-10 мас. % природного двуводного гипса (в некоторых опытах вместо природного гипса добавляли фосфогипс) подвергали МА в планетарной мельнице в течение 270 с. В некоторых опытах к этим составам добавляли малые (1-5 мас. %) количества ПЦ клинкера. Следует отметить, что природный гипсовый камень не подвергали предварительной термической обработке для превращения его в полуводный гипс, как при обычной гипсовой технологии [3]. Прочности при сжатии и плотность затвердевшего материала для пластичных образцов состава 1:0, твердевших на воздухе при температуре 20±2оС и влажности 60-70%, приведены в табл.2. Согласно этим результатам, полученное воздушное вяжущее обладает прочностью до 15 МПа, но недостаточно высокой объемной массой (у). Таблица 2. Влияние добавки гипса и ПЦ клинкера к ЖРК на прочность при сжатии образцов воздушного твердения (состав 1 : 0 ) и объемную массу (у) № состава Состав, мас. % S, м2/кг В/Т Rсж, %че е з ..с у т у, г/см ЖРК клинкер гипс 1 7 28 180 8 99 1 5 470 0.18 6.9 14.8 15.2 15.0 2.5 9 97 3 5 465 0.19 3.2 4.1 4.2 4.9 2.9 1 0 95 5 5 452 0 . 2 0 2.7 5.6 4.7 - 3.7 1 2 99 1 5 466 0.25 1.3 1 .6 1.4 - - Согласно данным табл.3, замена природного гипса на фосфогипс не оказывает существенного влияния на прочность затвердевшего материала. Таблица 3. Влияние вида сульфатной добавки на прочность образцов воздушного твердения № состава Состав, мас.% В/Т Ясж через....сут, МПа ЖРК гипс фосфогипс клинкер 1 7 28 11 1 0 0 5 - - 0.25 1.9 4.0 19 1 0 0 - 5 - 0.25 0.9 2 . 0 13 1 0 0 1 0 - - 0.28 1.7 5.4 17 1 0 0 - 1 0 - 0.25 1.7 2 . 2 1 2 99 5 - 1 0.25 1.3 1 .6 18 99 - 5 1 0.25 0.7 1.4 Предположительно, механизм твердения исследованных композиций следующий. Согласно данным РФА, в механоактивированной смеси ЖРК и природного гипса исчезают рефлексы двуводного гипса, присутствующего в исходной композиции (рис., слева). В то же время в ИК-спектрах исходной и механоактивированной смеси присутствуют полосы деформационных колебаний воды 1621 и 1686 см-1, совпадающие по положению с аналогичными полосами двуводного гипса (рис., справа). Это указывает на то, что при МА исходной смеси не происходит дегидратации двуводного гипса, а имеет место частичная аморфизация компонентов, затрагивающая в большей степени природный гипс. Это приводит к тому, что существенно увеличивается его растворимость, приводящая к образованию раствора, пересыщенного по двуводному гипсу. После образования пересыщенного раствора дальнейшее растворение аморфизированного 523