Жаростойкие бетоны на основе шлакощелочного вяжущего и ВКВС кварцевого песка
Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Жаростойкие бетоны на основе шлакощелочного вяжущего и ВКВС кварцевого песка

При повышении температуры термообработки до 900 оС происходит рост прочности для композитов на основе комбинированной связки. Однако композиционные материалы, содержащие от 0 до 40 % шлакощелочного вяжущего можно рекомендовать к использованию при температурах не менее 1200 оС (усадка при этом не превышает 1 % – см. рис. 1.б), а материалы в состав которых входит более 40 % шлакощелочного вяжущего можно использовать лишь до температуры 900-1000 оС.

По данным РФА исходные сырьевые компоненты исследуемых композиционных материалов состоят из следующих компонентов. ВКВС кварцевого песка - в основном из β-кварца (d/n, Å – 4,26; 3,35; 2,458; 2,282; 2,128; 1,981; 1,817; 1,670; 1,542), а в шлаке ОЭМК воздушного твердения основной фазой является γ-С2S (d/n, Å – 5,609; 4,311; 3,770; 3,376; 3,018; 2,730; 2,481; 2,331; 1,910; 1,881; 1,804; 1,752; 1,692; 1,626; 1,507), содержится так же мервинит (d/n, Å – 2,686; 2,671; 2,653; 1,910; 1,881), FeO (d/n, Å – 2,49; 2,153; 1,523) и геленит (d/n, Å – 3,06; 2,849; 2,43; 1,754).

Анализ рентгенограмм обожженных образцов показал, что фазовый состав суспензии кварцевого песка практически не изменяется в процессе обжига до температуры 900 оС, основной фазой остается β-кварц. При Т = 900 оС наблюдается начало полиморфного превращения кварца в кристобаллит (d/n, Å – 4,077; 2,959; 2,495), которое наиболее сильно протекает при 1200 оС.

Введение шлакощелочного вяжущего интенсифицирует процесс полиморфного превращения. При введении его в количестве 20 % в ВКВС при 120 оС наблюдается смесь двух соединений. Основными фазами являются b-кварц, мервинит, γ-С2S. Минерализирующее воздействие шлакощелочного вяжущего становится достаточно заметным только при 900оС. При этом происходит образование волластонита (d/n, Å – 7,76; 3,867; 3,534; 3,100; 2,979; 2,550; 2,481; 2,33; 2,181; 1,910; 1,484), а также уменьшение пиков γ-С2S. При 1200 оС γ-С2S практически исчезает, основными фазами является кристобаллит, волластонит и остаточный β-кварц.

С увеличением доли шлакощелочного вяжущего до 40 % основными фазами необожженного материала являются также b-кварц, γ-С2S, присутствуют мервинит, FeO и геленит. Добавка 40 % шлакощелочного вяжущего оказывает наибольшее минерализирующее воздействие, более интенсивно идет образование кристобаллита, который начинает образовываться при 600 оС и отчетливо фиксируется при 900 оС. При Т = 900 оС также начинает образовываться волластонит, с ростом температуры обжига интенсивность его пиков растет. При 1200 оС основными фазами являются волластонит, диопсид (d/n, Å – 3,302; 2,998; 2,893; 2,528) и кристобаллит, в небольших количествах присутствует β-кварц и γ-С2S.

При добавлении 60 % шлакощелочного вяжущего еще более интенсивно идет переход β-кварца в кристобаллит. Фазовый состав аналогичен фазовому составу с 40 % шлакощелочного вяжущего, однако содержание волластонита существенно больше. Интенсивность пиков волластонита превышает интенсивность пиков кристобаллита. При температуре обжига 1200 оС кроме волластонита и кристобалита образуется диопсид, который, судя по интенсивности пиков, становится одной из основных фаз.

Пики волластонита имеют наибольшую интенсивность при содержании в композите 80 % шлакощелочного вяжущего. Можно зафиксировать появление волластонита при 600 оС, основной фазой он становится уже при 900 оС, где также отмечается присутствие β-кварца и γ-С2S. При 1200 оС происходит интенсивное образование диопсида и окерманита (d/n, Å – 3,708; 3,079; 2,867; 2,477; 2,032; 1,752). Основной фазой является волластонит, хотя интенсивности пиков диопсида и окерманита также достаточно велика. При температуре обработки материала до 900 оС в нем присутствуют следующие фазы: b-кварц, мервинит, FeO, γ-С2S и геленит.

1 2 3 4