ПРИМЕНЕНИЕ ГЛИНО-ДОЛОМИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

USE OF CLAY-DOLOMITE BINDING MATERIALS FOR PREPARING OF BUILDING MORTARS

Irada Shirinzade

аssistant of Building Materials department of Azerbaijan Architecture and Construction University,

Azerbaijan, Baku

Irada Mammadova

рrof.Dr. Head of Building Materials department of Azerbaijan Architecture and Construction University,

Azerbaijan, Baku

Данная работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Развития Науки при Президенте Азербайджанской Республики – Грант № ЕIF/MQM/Senaye-2014-4(19)-06/01/1.

АННОТАЦИЯ

Использование вместо дорогостоящих сырьевых материалов низкосортного местного сырья способствует снижению стоимости строительных материалов. Разработаны технологические параметры получения вяжущего на основе глино-доломитовых композиций. Приготовленные смеси в разных соотношениях (глина: доломит – 30:70; 50:50), обжигали при температуре 750⁰С. Установлено, что при твердении вяжущего происходит гидратация безводных продуктов (силикаты и алюминаты кальция) обжига глино-доломитовых смесей. Установлена эффективность применения композиционных вяжущих на основе глино-доломитовых смесей для устройства полов, изготовления изделий предназначенных для эксплуатации во влажных условиях.

ABSTRACT

Use of local raw materials instead of expensive low-grade raw materials reduces the cost of building materials. There were developed technological parameters of the binder based on clay-dolomite composition materials. Mixture in various ratios (clay dolomite – 30:70; 50:50) were burnt at 7500 S. It was found that during hardening of material occurs hydration of anhydrous products (silicates and calcium aluminates) burning clay-dolomite mixtures. There was established efficiency of the use of composite binders based on clay-dolomite mixtures for floors, manufacture of products intended for use in wet conditions.

Ключевые слова: глина, доломит, вяжущие материалы, строительные растворы.

Keywords: clay, dolomite, binding materials, building mortars.

Устойчивая тенденция роста стоимости строительных материалов приводит к необходимости разработки наиболее энергоэкономных технологий. Экономия энергетических ресурсов также рассматривается в настоящее время развитыми странами как важнейшая национальная экономическая проблема. Снижению стоимости строительных материалов способствует использование низкосортного местного сырья, вместо дорогостоящих сырьевых материалов, которые доставляются из заграницы.

В настоящее время в строительной индустрии, а также в некоторых иных смежных отраслях, вследствие резкого увеличения стоимости энергоносителей, и др. неценовых факторов, стоимость традиционных строительных материалов устойчиво растет (речь идет о материалах на дорогостоящем цементном вяжущем). В связи с этим, ясно видится необходимость изыскания иных, не требующих дорогостоящей технологической обработки вяжущих. Одними из таких доступных и перспективных материалов являются вяжущие композиции, на основе оксида магния. Запасы магнийсодержащих пород в стране довольно велики, и применение таких вяжущих в строительстве экономически выгодно.

Забытые в нашей стране низкомарочные гидравлические вяжущие – гидравлическая известь и романцемент в других технически развитых странах производятся и применяются в производстве строительных растворов, сухих строительных смесей и низкомарочных бетонов. Для их производства могут применяться распространенные местные известняки, глины и карбонатно-глинистое сырье.

С этой точки зрения представляют практический интерес результаты исследований по получению глино-доломитовых композиционных вяжущих. На кафедре строительных материалов Азербайджанского Архитектурно-Строительного университета разработаны составы и технология получения композиционных вяжущих на основе глино-доломитовых смесей [1, с. 26–30; 3, с. 51–53]. Техническая новизна разработки защищена патентом Азербайджанской Республики на изобретение [4, с. 1; 5, с. 1]. Установлена эффективность применения композиционных вяжущих на основе глино-доломитовых смесей для устройства полов, изготовления изделий, предназначенных для эксплуатации во влажных условиях. Производство таких вяжущих предполагает вовлечение в производство местного природного сырья, снижение энергетических затрат по сравнению с производством портландцемента, расширение номенклатуры строительных материалов на основе минеральных вяжущих.

При разработке составов вяжущего на основе глино-доломитовых композиций были приготовлены смеси в разных соотношениях глина: доломит – 30:70; 50:50. Глино-доломитовые композиции готовили предварительным раздельным помолом доломита Гобустанского и глины Абшеронского месторождений до тонкости измельчения 2–5 % остатка на сите 02, после чего глино-доломитовые смеси обжигали при 750⁰С в течение 3 ч. Из полученного вяжущего готовили образцы-балочки с размером 4х4х16 см. В качестве заполнителя использован стандартный Волский кварцевый песок. Соотношение вяжущего и песка составляло – 1:3. Образцы были извлечены из форм через сутки и выдерживали во влажных условиях.

Испытания образцов проводили после 7- и 28-и дневного твердения. Прочностные характеристики глино-доломитовых вяжущих приведены в табл. 1, из которой видно, что полученные на основе глино-доломитовых вяжущих, камни имеют достаточную прочность.

Таблица 1.

Физико-химические показатели вяжущего на основе глино-доломитового материала

Микроструктура камня разработанного вяжущего на основе глино-доломитовых композиций в 28-и суточном возрасте представлена на рис. 1, на котором видны продукты гидратации минералов вяжущего.

Рисунок 1. Микроструктура вяжущего материала на основе глино-доломитовых композиций в 28-и суточном возрасте

Технологическая схема получения вяжущего приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Технологическая схема получения вяжущего материала на основе глино-доломитовых композиций: 1 – бункер глины; 2 – бункер доломита; 3 – конвейер; 4 – мельница; 5 – глиноразрыхлитель; 6 – вода; 7 – смеситель; 8 – элеватор; 9 – расходной бункер; 10 – вращающая печь; 11 – мельница; 12 – упаковка

Экспериментально установлено, что использование глины больше 50 % в составах нецелесообразно. Доказано, что глино-доломитовые композиции с низким содержанием доломита, имеют незначительную прочность.

Разработанные вяжущие могут быть рекомендовны для изготовления литых промышленных полов, после проведения соответствующих исследований по определению их водостойкости и истираемости. Могут быть так же рекомендованы в качестве вяжущего в кладочных и штукатурных растворах.    

Развитие производства и применение таких низкообжиговых вяжущих на основе местного природного сырья позволит также снизить, в определенной мере, цементоемкость в отечественной строительной продукции.

Список литературы:

1. Ширинзаде И.Н. Малоэнергоемкая технология глино-доломитовых композиционных материалов // Химическая промышленность сегодня. Москва. 2010. № 3. С. 26–30.
2. Ширинзаде И.Н. Определение оптимальных составов низкообжиговых глино-доломитовых композиционных материалов // Журнал Химических Проблем. № 2. Баку. 2008. С. 306–310.
3. Ширинзаде И.Н., Ганбаров Д.М. Кинетика деструкции карбоната кальция при получении глино-доломитовых композиционных материалов // «Научные известия» Сумгаитского Государственного Университета. 2009. С. 50–55.
4. Patent № I 2008 0046. (Azərbaycan Respublikası). Keramika materialının alınma üsulu. Şirinzadə İ.N., Qafqazlı M.Ə. “Sənaye mülkiyyəti” rəsmi bülleteni, № 2, 2007.
5. Patent № İ 2009 0053. Kompozisiya materialının alınma üsulu. Şirinzadə İ.N., Qafqazlı M.Ə. “Sənaye mülkiyyəti” rəsmi bülleteni, № 1, 2008.