Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 30-40. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 30-40. На рентгенограммах бетонов из шихты, содержащей 40-50 мас. % углеродсодержащих гранул, кроме ньюбериита, отмечены линии бобьерита Mg3(PO4)24H2O, возможно, это связано с увеличенным количеством брикета из форстеритового концентрата в шихте. Термический анализ бобьерита демонстрирует две стадии процесса дегидратации образца. Он начинает терять массу около 340 К, полное удаление воды заканчивается при 980 К. На первом этапе в интервале 340-510 К потеря воды составляет 31,2 %, на втором — 4,7 %. При прокаливании конечным продуктом является фаррингтонит [Природные..., 2020]. Для углеродсодержащих бетонов получены характеристики прочности на сжатие, плотности, изменения объема до и после температурной обработки [ГОСТ 30771-2001, 2002; ГОСТ 25820-2014, 2019]. Зависимость показателя прочности на сжатие от соотношения гранул и брикета в шихте приведена на рис. 5. 2,5 Л S 1,5 о н F о £ 1 0,5 I ■ 80/20 70/30 60/40 50/50 Соотношение гранулы/брикет, % 40/60 3 2 0 Рис. 5. Влияние соотношений гранулы/брикет на прочность углеродсодержащего бетона на магнийфосфатном связующем (после 28 сут твердения) Прочность легкого бетона растет с увеличением количества брикета в шихте, наибольший ее показатель у образца из шихты (40 % — гранулы + 60 % — брикет < 0,063 мм). Плотность после обжига при температуре 450 °С уменьшается, и происходит усадка 2 ,7- 4,1 %. Реакция с фосфатом магния, получаемым из магния углекислого основного, идет достаточно бурно, поэтому было решено провести испытания с замедлителем, в качестве которого был выбран лигносульфонат. Комбинированное связующее из Mg(H2PO4)2'2H2O и лигносульфоната обеспечивает более медленное взаимодействие компонентов при постепенном выделении тепла. Соотношение магнийфосфатного связующего к лигносульфонату было следующим: 80/20, 70/30, 60/40, 50/50. На рис. 6 представлена зависимость показателя прочности легкого бетона от соотношения гранул и брикета в шихте, а также состава комбинированной связки. Введение лигносульфоната положительно сказалось на свойствах бетонов, их плотность и прочность увеличились. Максимальной прочностью (10 МПа) обладает образец из шихты (40 % гранулы + 60 % брикет < 0,063 мм) при соотношении МФС/ЛСТ, равном 80/20. Рассмотрим зависимость прочностных характеристик от температуры для всех составов углеродсодержащего бетона. Отметим, что для бетонов из шихты (мас. %: 80 углеродсодержащих гранул и 20 брикета) диапазон значений прочности при термообработке изменяется незначительно — от 0,3 до 0,5 МПа, даже несмотря на усадку при нагревании от 4 до 28 %. Предел прочности бетонов (шихта 70 мас. % гранул и 30 мас. % брикета) после термической обработки при 1100 °С — 2,3 МПа, при использовании связующего с соотношением МФС/ЛСТ, равным 60/40 (рис. 7). © Белогурова О. А., Саварина М. А., Шарай Т. В., 2022 36