УДК 691.3:620.197

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННОГО ДИАТОМИТА

Логанина Валентина Ивановна
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Управление качеством и технология строительного производства»

Аннотация
Приведены сведения о влиянии обработки поверхности диатомита щелочами на эффективность его взаимодействия с известью. Показано, что активация диатомита щелочью приводит к более значительному увеличению прочности известковых композитов.

Ключевые слова: активация, диатомит, сухие строительные смеси


THERMAL INSULATION DRY MIXES USING MODIFIED DIATOMITE

Loganina Valentina Ivanovna
Penza State University of Architecture and Construction
doctor of technical Sciences, Professor, head of the "Department of quality Management and technology of building production"

Abstract
The data on the effect of surface treatment of diatomite alkalis on the efficiency of its interaction with lime. It has been shown that activation of diatomite alkali leads to a significant increase in strength lime composites.

Keywords: activated, diatomaceous earth, dry mixes


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Логанина В.И. Теплоизоляционные сухие строительные смеси с применением модифицированного диатомита // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 10. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/10/39290 (дата обращения: 05.06.2017).

Устойчивая тенденция повышения стоимости топливно-энергетических ресурсов приводит к необходимости повышения теплозащиты зданий. Создание, производство и рациональное применение  теплоизоляционных материалов позволяет снизить материалоёмкость ограждающих конструкций зданий и сооружений, а также уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Одним из рациональных способов повышения теплозащиты эксплуатируемых зданий является дополнительное наружное утепление их ограждающих конструкций за счет применения теплоизоляционного отделочного слоя.

В практике строительства при выполнении отделочных работ все большее применение находят сухие строительные смеси (ССС). В России, в том числе и на территории Поволжья, имеются значительные запасы диатомита, который может быть применен при изготовлении  теплоизоляционных ССС.

Известно, что активность диатомита обусловлена содержанием в диатомитах веществ в химически активной форме, поэтому характер и интенсивность взаимодействия со средой различны в зависимости от количества аморфного SiO2, содержание которого в диатомитах может колебаться от 40% до 100% к общему количеству SiO2. Помимо кремнезема в состав диатомита входят кристаллы солей Ca, Na, Fe, Al, органические вещества (до 9%). В настоящее время предложено несколько способов активации диатомита [1,2,3,4]

Для активации диатомита предложено осуществлять модификацию его поверхности путем его обработки гидроксидом натрия и кальцинированной содой.  С этой целью проводили совместный помол диатомита в шаровых мельницах с гидроксидом натрия и кальцинированной содой  в различных соотношениях. Помол осуществлялся до величины удельной поверхности Sуд, составляющей Sуд = 11248см2/см3.

При рентгенофазовом анализе (РФА) установлено, что на рентгенограмме образцов, полученных совместным помолом диатомита и гидроксида натрия NaOH в соотношении 1:0,2, присутствуют дифракционные линии (Å) следующих соединений:

-кремнезем: 3,349;2,966;2,364;

-гидросиликаты натрия: 2,555; 2,449;2,364; 1,815;

-карбонат натрия: 1,706;1,668;1,404.

Анализ рентгенограмм образцов показывает, что степень закристаллизованности образцов невысокая (рис.1). Методом  рентгенофазового анализа (РФА) установлено, что на рентгенограмме образцов базового диатомита (без активации) присутствуют дифракционные линии (Å) следующих соединений:     

-каолинит (d = 3,3265 Ǻ; d = 1,9803 Ǻ).

-кварц: 4,242;3,338; 2,455;2,128;

При изучении состава диатомита, измельченного в присутствии кальцинированной соды, установлено, что фазовый состав представлен следующими соединениями (рис. 2):

-карбонат натрия (d, Å)- 1,500; 1,200;

-кварц (d, Å)-4,267; 2,455;2,281; 2,128;1,993;1,817; 1,671; 1,373;

-цеолит(d, Å)-9,949;4,473; 4,267;2,772;

-силикат натрия (d, Å) – 2,963; 2,651; 2,593; 2,459; 2,372;1,886; 

а) базовый диатомит

б) активированного гидроксидом натрия

Рис. 1. Рентгенограмма диатомита

Результаты РФА, сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) свидетельствуют об изменении структуры и состава диатомита в результате  щелочной его активации, появлении новых дополнительных соединений, которые при взаимодействии диатомита с известью способны образовывать дополнительные химические соединения[5].

 

Рис. 2. Рентгенограмма образцов диатомита, модифицированного кальцинированной содой

Эффективность активации оценивали по показателям прочности известково-диатомитовых композитов. Предварительными исследованиями установлено оптимальное соотношение известь:диатомит, составляющее 1:4. В работе применяли известь 2 и 3 сортов с активностью  соответственно 84% и  72%. Образцы  формовались  с водоизвестковым отношением В/И, равным В/И=6,0 и твердели в воздушно-сухих условиях при температуре окружающего воздуха 18-20оС и относительной влажности 60-70%. Результаты исследований приведены в таблице.

Таблица. Влияние активации диатомита на прочность известково-диатомитовых композитов

Состав

Прочность при сжатии, МПа

Время твердения, сут

7

14

28

Известь:диатомит =1:4,В/И=6,0

1,3

1,52

1,82

Известь:диатомит =1:4, диатомит, активированный в соотношении

диатомит:NaOH=1:0,1, В/И=6,0

3,07

3,36

3,6

То же, в соотношении

диатомит: NaOH =1:0,2, В/И=6,0

3

3,8

6,24

Известь:диатомит =1:4, диатомит,  активированный

содойNa2CO3 в

соотношении

диатомит: Na2CO3=1:0,1, В/И=6,0

2,24

-

2,68

Анализ экспериментальных данных свидетельствует, что активация диатомита щелочью приводит к значительному увеличению прочности при сжатии известково-диатомитовых композитов. Так, прочность при сжатии контрольного состава (без активации диатомита) в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения составляет Rсж=1,82 МПа, а с использованием активированного гидроксидом натрия NaOH – 3,6-6,24 МПа.

С применением модифицированного диатомита разработаны составы известковой  теплоизоляционной сухой строительной смеси, предназначенной для отделки стен зданий[6]. Покрытия на основе разработанной смеси характеризуются хорошей наносимостью, высокой прочностью сцепления, составляющей 1,4-1,6МПа. Установлено, что при применении в качестве штукатурки разработанного известково-диатомитового состава наблюдается смещение нулевой  изотермы на 4-9 мм в сторону пониженных температур.


Библиографический список
  1. Логанина В.И., Давыдова О.А., Симонов Е.Е.  Влияние активации диатомита на свойства известковых композиций //Известия высших учебных заведений. Строительство. –2011.– № 3.–С. 20-23.
  2. Никифоров Е.А., Логанина В.И., Давыдова О.А., Симонов Е.Е. Особенности структурообразования известковых композитов с применением модифицированного диатомита //Региональная архитектура и строительство. –2011.– № 2. –С. 4-8.
  3. Логанина В.И., Давыдова О.А., Симонов Е.Е. Исследования закономерностей влияния золя кремниевой кислоты на структуру и свойства диатомита//Строительные материалы. –2011. № 12.– С. 62-65.
  4. Черкасов В.Д.,Бузулуков В.И., ЕмельяновА.И., Кисилев Е.В., Черкасов Д.В.Активная минеральная добавка на основе химически модифицированного диатомита//Известия высших учебных заведений. Строительство. –2011.– №12.–С. 50-55
  5. Логанина В.И., Давыдова О.А., Симонов Е.Е Структурообразование известковых композитов на основе модифицированного диатомита //Приволжский научный журнал.– 2012. –№ 2.– С. 68-72.
  6. Карпова О.В., Логанина В.И., Симонов Е.Е Эффективность применения известково-диатомитовой декоративной штукатурки для отделки ограждающих конструкций//Известия высших учебных заведений. Строительство. –2012.– № 5. –С. 44-47.


Все статьи автора «Логанина Валентина Ивановна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: