Высококонцентрированные кварцевые суспензии, полученные на основе нанотехнологического похода и коллоидно-химических закономерностей

Abstract

RU: Диссертационная работа посвящена получению высококонцентрированных кварцевых суспензий оптимального состава, а также разработке технологии их изготовления и применения в строительстве на основе нанотехнологических подходов и закономерностей современной коллоидной химии. В работе разработаны теоретические основы создания ВКС оптимального состава. Установлен механизм твердения высококонцентрированных кварцевых суспензий, который заключается в возникновении прочных электрогетерогенных контактов между положительно заряженными кристаллогидратными частицами кальция и отрицательно заряженными коллоидными частицами железа и гелевыми частицами жидкого стекла. Проведенные исследования позволили усовершенствовать технологию получения вяжущих суспензий, основываясь на нанотехнологическом подходе и коллоидно-химических закономерностях, путем оптимизации их состава и технологических параметров. В результате были получены ВКС оптимального состава и экспериментально установлено, что ВКС-отливки, полученные на их основе, обладают прочностными характеристиками на 8 ÷ 15 % выше, чем удавалось получить ранее, при этом продолжительность измельчения исходного материала сократилась на 17 ÷ 23 %. Установлены закономерности влияния условий измельчения на свойства ВКС и ВКС-отливок. Исследования которых позволили установить, что основным фактором, обуславливающим вяжущие свойства ВКС, является продолжительность измельчения, которая обеспечивает различную концентрацию коллоидных частиц железа в твердой фазе суспензии. Установлено влияние концентрации коллоидных частиц железа на реологические свойства ВКС и физико-механические свойства ВКС-отливок. Выявлено, что характер данных зависимостей является экстремальным, что позволило определить оптимальную концентрацию коллоидных частиц железа, при которой ВКС-отливки обладают наилучшими эксплуатационными характери-стиками. В результате проведения экспериментальных помолов разработана методика для получения ВКС оптимального состава на основе усовершенствованной технологии производства для песков различных месторождений. Разработаны высокоэффективные строительные материалы с использова-нием полученных ВКС. Суспензия может применяться в качестве эффективной добавки в составе мелкозернистого бетона на основе портландцемента, повы-шающей его прочностные свойства. А при использовании ее в качестве вяжу-щего наиболее эффективно получение керамзитобетонных изделий. Осуществлено опытно-промышленное внедрение результатов исследова-ния при восстановительном ремонте помещений ОАО «Днепропетровского ме-таллургического завода им. Петровского». Где были возведены стены и перего-родки из керамзитобетонных блоков, изготовленных на основе ВКС. Там же ВКС была применена в качестве добавки в мелкозернистые бетоны на основе портландцемента, которые использовались для восстановления бетонных полов.

EN: Rapina T.V. Highlyconcentrated quartz suspensions received on basis of nanotechnological approach and colloid-chemical laws. - Manuscript. Thesis for scientific degree of a candidate of technical sciences on the specialty 05.23.05 – building materials and products. – Ukrainian State Academy of Railway Transportation, Kharkiv, 2009. The thesis is devoted to the of reception highlyconcentrated quartz suspensions (HQS) of optimum structure, and also the working out of technology of their manu-facturing and application in building on a basis of nanotechnological approaches and colloid-chemical laws. Is made HQS-casting on the basis of received HQS which possess durability on 8 ÷ 15 % above, than it was possible to receive earlier, thus duration of crushing of an initial material was reduced on 17 ÷ 23 %. In thesis theoretical bases of creation HQS of optimum structure are developed. It is the mechanism of hardening highlyconcentrated quartz suspensions which lies in occurrence strong electroheterogeneous contacts between positively charged crystal-hydrate particles of calcium and negatively charged colloidal particles of iron and gel particles of liquid glass.