CC BY
81
УДК 665.6/.7
А.А. Щербакова
студент,
Институт архитектуры, строительства и энергетики ВлГУ имени А.Г. и Н.Г. Столетовых
г. Владимир, E-mail: [email protected] научный руководитель: Л.В.Закревская , профессор ВлГУ имени А.Г. и Н.Г. Столетовых г. Владимир, E-mail: [email protected]
МАГНЕЗИАЛЬНОЕ ВЯЖУЩЕЕ В ДОРОЖНОМ И ЖИЛИЩНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Аннотация
Рассмотрен способ формирование магнезиальных вяжущих веществ, показана методика и процесс изготовления, предложен наиболее перспективный способ модефецирование наночастицами.
Ключевые слова:
магнезиальное вяжущее, магнезиальный цемент, структура магнезии, получение цемента,
каустический магнезит, структура.
MAGNESIAL BINDER IN ROAD AND HOUSING CONSTRUCTION
Abstracts
the method of forming magnesia binders is considered, the methodology and manufacturing process are shown, the most promising method is proposed moderation nanoparticles.
Keywords:
magnesia binder, magnesia cement, magnesia structure, cements production, caustic magnesite, structure
К магнезиальным вяжущим (МВ) веществам относят каустический магнезит и каустический доломит. Каустический магнезит, получается в результате обжига при температуре 650-800 °С некоторых природных минералов (магнезит MgCO3, доломит CaCO3*MgCO3, брусит Mg(OH)2 и др.), в составе которых значительное количество карбоната или гидроксида магния с последующим измельчением в порошок. Будучи затворенный водным раствором магниевых солей (сульфатом или хлоридом магния - бишофитом) близких по составу к морским, каустический магнезит образует пластическую массу, обладающую вяжущими свойствами, которая в результате твердения образует высокопрочный эластичный цементный камень. [1]
История магнезиальных цементов насчитывает много столетий. Так магнезиальные цементы на основе фосфата магния из ферментированных растительных материалов и обожженной магнезии использовались древними строителями для кладки кирпичных стен во многих странах древнего мира. Эти цементы были обнаружены в Великой Китайской стене. Многие ступы в Индии, построенные с использованием магнезиальных цементов, стоят и сегодня. Смеси оксида магния были использованы в древние времена в Германии, Франции, Мексике и Латинской Америке, Швейцарии, Индии, Китае, Новой Зеландии и других странах. Еще в древности была замечена высокая совместимость магнезиальных вяжущих с древесными материалами. В Германии в течение сотен лет магнезиальные цементы применялись в строительстве, искусство их изготовления и применения передавалось из поколения в поколение. [1]
Известен способ получения магнезиального цемента, включающий получение сульфата магния
MgSÜ4-7H2O путем растворения каустического магнезита в серной кислоте и смешивания его с каустическим магнезитом.[2]Однако недостатком известного способа является невозможность получения сухой композиции магнезиального цемента с неограниченными сроками хранения и способностью транспортироваться на любые расстояния без ухудшения качества.
Магнезиальный цемент придает изделию высокую прочность наряду о стойкость к агрессивным средам. Маркировка материала - 500 и выше. Кроме того он характеризуется высокой стойкостью к воздействию масел, солей, щелочей, органических растворителей, пожарной безопасностью, низкой теплопроводностью, долговечностью и износостойкостью.[3]
К недостаткам можно отнести низкую водостойкость и коррозию металлов в среде МВ.
Эти недостатки мешают экспансии магнезиальных вяжущих на новые рыночные позиции. Традиционные оксихлоридные магнезиальные композиции, затворяемые MgCl2 малопригодны к работе в условиях влажной атмосферы. Переход к оксисульфатным цементам хотя и значительно улучшает показатели водостойкости, приводит к очень значительным падениям прочностных характеристик.
Эти недостатки решаются путем применения магнезиальных фосфатных цементов ((МФЦ) в англоязычной литературе Magnesium Phosphate Cement (MPC)), которые является результатом химической реакции между оксидом магния и растворами фосфатов - моно- или двухосновной солью ортофосфорной кислоты, как правило дигидрофосфатом калия или аммония (NH4H2PO4, KH2PO4). [3]
Эти цементы характерны быстрым схватыванием и набором очень высокой ранней прочности, имея при этом очень хорошую адгезию к широкому спектру материалов. Эти свойства делают МФЦ незаменимыми для изготовления широкого спектра продуктов: быстротвердеющих ремонтных составов, композиций для фиксации радиактивных тяжелых металлов, специальных зубных антибактериальных цементов.
Традиционно в качестве источника MgO используют каустический магнезит (например, марки 83 CG или ПМК-75). Но наряду с оксидом магния в этих порошках содержится значительная доля активной CaO (1,8 - 4,5%). При взаимодействии оксида кальция в составе магнезиального цемента с водой происходит резкое увеличение объема за счет аморфных продуктов гидратации и, как следствие, усадки, снижение прочности и разрушение образующегося цементного камня.[3]
Экспериментальная часть.
В таблице 1. Представлены сырьевые смеси для получения быстротвердеющего магнезиального вяжущего.
Таблица 1
Сырьевые смеси для получения быстротвердеющего магнезиального вяжущего
Марка состава Сырьевые компоненты, масса %
Обожженный доломит Дигидрофасфат калия Песок кварцевый ПАВ Бишофит
БТР-1 50 7 30 0,05 12,95
БТР-2 45 7 40 0,06 7,94
БТР-3 40 7 50 0,07 2,93
БТР-4 30 7 60 0,08 2,92
БТР-5 20 7 70 0,09 2,91
В таблице 2 представлены свойства синтезированных смесей.
Таблица 2
Свойства синтезированных смесей
Наименование свойств
Прочность, Водостойкость,
Марка состава Время твердения , ч RСЖ, Мпа % массе
БТР-1 5,5 18 6
БТР-2 6 18 6
БТР-3 8 15 6
БТР-4 8,5 15 6
БТР-5 9 14 6
На рисунке 1(а,б) представлена зависимость времени твердения и набора прочности бетона.
Рисунок - 1.а
Рисунок - 1. б
Из таблиц и графиков видно, что состав БТР-1 имеет минимальное время набора максимальной прочности.
Выводы
1. Разработан состав быстротвердеющего ремонтного состава бетона на основе обожженного доломита.
2. Разработанный состав обладает высокой водостойкостью и позволяет применять его на вертикальных и наклонных поверхностях.
Список использованной литературы:
1. Сидоров, В.В. Теоретические основы технологии производства плиточных материалов с использованием каустического магнезита / В.В. Сидоров, Н.И. Малявский, Т.А. Никифорова // Технологии бетонов. - 2008. - № 2. - С. 46-49.
2. Ю.М.Бутт и др. Технология вяжущих веществ. Высшая школа. М., 1965, стр.80...86.
3. Крамар, Л. Я. Особенности твердения магнезиального вяжущего /Л.Я. Крамар, Т.Н. Черных, Б.Я. Трофимов // Цемент и его применение. - 2006. - № 5-6. - С. 21-24.
© Щербакова А.А., 2019
