Известково-кремнеземистые вяжущие автоклавного твердения

Известково-кремнеземистые вяжущие автоклавного  твердения

Рассматриваемые вяжущие представляют собой тонкомолотую известково-кремнеземистую смесь, затвердевающую в автоклаве в присутствии воды с образованием гидратных соединений разного состава. Такая смесь может в течение длительного времени твердеть и без тепловой обработки, однако лишь при повышенных температурах в присутствии влаги возможно возникновение высокопрочных продуктов, способных цементировать частицы мелкого и крупного заполнителя — песка и щебня.

Известково-кремнеземистые смеси автоклавного твердения, так же как цементы, могут окрашиваться в разнообразные цвета. Исследованиями автора, выполненными совместно с И. Ю. Бушминой и др., установлено, что специфика материала и его твердение в автоклаве позволяют в определенных условиях добиться в силикатных смесях прочной структурной окраски, аналогичной по своей природе окраске некоторых естественных минералов и горных пород.

Известно, что многие природные силикаты и гидросиликаты сформировались путем осаждения из горячих источников, т. е. в гидротермальных условиях. Автоклавную обработку известково-кремнеземистых масс можно рассматривать как процесс гидротермального синтеза, при котором вследствие взаимодействия СаО, SiО2 и Н20 образуются новые продукты — гидросиликаты кальция различной основности.

В наших экспериментах такой синтез гидросиликатов Са проводился в присутствии ионов-хромофоров — железа, хрома, кобальта и др.. Предполагалось, что в результате подобного синтеза может иметь место идиохроматическое окрашивание конечных продуктов в результате вхождения хромофора в состав новообразований в виде самостоятельного цветного соединения или изоморфной примеси. Другим вариантом могло быть аллохрома-тическое окрашивание материала в результате распределения в структуре новообразований дисперсных частиц красящего вещества; такая окраска присуща многим осадочным породам — известнякам, глинам, мергелям и т. п.

Синтез гидросиликатов Са в присутствии хромофоров проводился в известково-кремнеземистых смесях с основностью 0,8; 1,2 и 3, при давлениях пара от 0,9 до 10 МПа. Длительность обработки составляла от 8 до 36 ч. Каждый из красящих элементов вводился в смесь как в составе чистых окислов, так и растворимых в воде солей из расчета 2% содержания соответствующего иона-хромофора.

При рассмотрении полученных препаратов было установлено, что окрашивание силикатной смеси в условиях автоклавной обработки наиболее интенсивно протекает в присутствии трех хромофоров- железа, хрома и марганца. Полученная окраска зависит от вида химического соединения и валентности красящего элемента.

Результаты комплексного анализа цветных продуктов синтеза гидросиликатов кальция показали, что окраска их в основном может быть отнесена к аллохроматической, т. е. вызывается присутствием частиц исходного красящего вещества, равномерно распределенного в смеси. Было установлено также, что взаимодействие хромофоров с известью, например железа и хрома, приводит к ослаблению окраски, тогда как реакция с кремнеземом (марганца) вызывает интенсивное окрашивание материала.

Комплексными исследованиями полученных продуктов выявлено также существенное влияние введенных хромофоров на вид гидратных новообразований и степень их кристаллизации. Так, в смесях с основностью 0,8 и 1 все без исключения соединения хромофоров (растворимые и нерастворимые) способствуют более активному взаимодействию извести с кремнеземом. Рассмотрение препаратов под микроскопом показывает, что даже продукты с добавкой хромофора, синтезированные в течение 8 ч при  0,9 МПа, почти полностью состоят из геля, тогда как в образцах чистой исходной смеси сохраняются частицы кварца, покрытые каемкой новообразований, а также агрегаты Са(ОН)2.

Результаты испытаний подвергнутых запарке прессованных кубов показывают, что большинство окислов металлов, окрашивающих силикатную смесь (особенно Мп02), вызывают повышение ее прочностных показателей, исключение составляет лишь СиО.

Таким образом, все указанные факты свидетельствуют, что введенные хромофоры являются не только механической примесью, но и участвуют в образовании структуры гидросиликатов кальция.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.