Двухстадийная тепловлажностная обработка газошлакосиликата —
Как известно, способ двухстадинной тепловлажностной обработки шлакосиликатных изделий дает возможность увеличить производительность автоклавов почти вдвое за счет повышения коэффициента заполнения и сокращения цикла обработки. Однако прочность шлакосиликата в результате двухстадийной обработки в некоторых случаях снижается на 30—40% по сравнению с автоклавной обработкой.
С целью устранения причин, вызывающих это явление, проведены исследования по подбору оптимальных составов шлаковых вяжущих и режимов твердения, а также комплексное изучение происходящих при этом структурных и фазовых изменений. Использовали основные малоалюминатные доменные гранулированные шлаки Днепродзержинского металлургического завода, негашеную кальциевую известь, дву- водный гипс и кварцевый песок. Твердение газошлакосиликата проходило в пропарочной камере при температуре 70—100°С, в автоклаве при давлении пара 8 атм либо яри пропаривании и последующей автоклавной обработке без форм.
По данным петрографических исследований, более низкая прочность шлакосиликата при двухстадийной обработке сопровождается менее полным, чем при автоклавной обработке, взаимодействием извести со шлаками. Об этом свидетельствует повышенное содержание свободной окиси кальция и вторичных карбонатов. Структура цементного камня более рыхлая, с большим количеством сообщающихся пор и микротрещин. Общее количество гидратиых новообразований, особенно кристаллических, оказывается меньше. Среди гидратных новообразований содержание одиокальцневых гидросиликатов CSH(B) и тоберморита уменьшается, а менее прочного двухкальциевого гидросиликата C2SH (А) и гидрогранатов примерного состава C3AS,.6H3 увеличивается.
Очевидно, причину низкой прочности шлакосиликата при двухстадийной обработке и пути ее повышения следует искать иа первой стадии — пропаривании.
Главная задача- повысишь эффективность производства
Испытания показали, что прочность шлакосиликата после двухстадийной обработки значительно повышается при введении в состав шлакового вяжущего добавки кварцевого песка и дополнительно активизирующей добавки гипса, при повышении температуры предварительного пропаривания н увеличении его.длительности.
С введением в известково-шлаковую смесь до 6% гипса н повышением температуры пропаривания с 70 до 100°С в цементном камне уменьшается содержание свободной СаО и вторичных карбонатов, а в составе новообразований— C2SH(A). Содержание CSH(B) увеличивается. Предполагается появление тоберморита и моносульфоалюмината кальция. Это приводит , к уменьшению C2SH (А) при последующей автоклавной обработке, увеличению количества однокальциевых гидросиликатов, особенно тоберморита. Возрастает общее количество гидратных новообразований, повышается степень их кристаллизации, что способствует уплотнению структуры цементного камня и повышению его прочности. Структура цементного камня и состав гидратных новообразований после двухстадинной обработки оказываются примерно таким:- же, как и после автоклавной обработки
Изменение качественного и количественного состава новообразований при известково-гипсовой активизации шлаков и повышении температуры пропаривания можно объяснить изменение: концентрации фазе исходных компонентов и прежде всего кремнезема и глинозема. В условиях пропаривания растворимость гидроокиси кальция значительно выше, чем растворимость компонентов шлака. Это и вызывает повышенное содержание двух- кальциевых гндросиликатов в составе гидратных новообразований и преимущественное расположение их у поверхности зерен шлака.
Добавка гипса ускоряет выщелачивание из шлаковых зерен алюминатоа и ферритов. Через открывшиеся поверхности происходит интенсивное растворение кремнеземистого компонента, в результате чего повышается концентрация его в жидкой фазе, увеличивается радиус выноса кремнеземистого компонента, общее количество гидратиых новообразований к особенно одно- кальциевых гидросиликатов.
С увеличением радиуса выноса кремнеземистого компонента следует ожидать уменьшения плотности гидратных новообразований у поверхности зерен шлака н повышения интенсивности растворения его при последующей после пропаривания автоклавной обработке.
Введение тонкомолотого кварцевого песка в состав шлакового вяжущего вызывает в условиях атоклавной обработки повышение концентрации кремнезема в жидкой фазе, увеличение количества одноосновных гидросиликатов, более высокую степень их кристаллизации. Это выражается в значительном увеличении плотности структуры и прочности цементного камня.
На основе шлаковых вяжущих при автоклавной и двухстадмйной обработке была выпущена опытная партия газосиликатных блоков. Составы смесей и результаты испытаний образцов, выпиленных из блоков, приведены в таблице. Содержание шлака в газошлакосиликате составляло от 10 до 33%. Для получения сопоставимых данных проводились также испытания газосиликата с добавкой 15% портландцемента.
Результаты испытаний контрольных образцов показывают, что при объемном весе газосиликата 680—695 кг/м его марочная прочность, определяемая по прочности кубов 10x10x10 и 20Х 20×20 см, составляет 35—50, а при объемном весе 735—760 кг/м3 — 50—75. Отношение призменной прочности к кубовой во всех случаях выше нормативного и составляет после автоклавной обработки 0,84—0,97, а после двухстадийной — 0,73—0,74.
Прочность, модуль и коэффициент упругости газошлакосиликата после автоклавной и двухстадийной обработки оказываются примерно одинаковыми и не уступают аналогичным показателям газосиликата с добавкой 15% портландцемента.
Усадка газошлакосиликата за период наблюдений 450—550 сут. при хранении в помещении с температурой воз- ¦ духа +20—28°С и влажностью 66—87% определяется в основном колебаниями температурно-влажностного режима и несколько увеличивается со временем.
У садка газошлакосиликата после двухстадийной обработки имеет меньшие пределы колебания, чем после автоклавного твердения. Введение портландцемента вместо граншлака в состав газосиликата в случае запаривания в автоклаве также способствует снижению усадочных деформаций, но в меньшей степени, чем двухстадийная обработка.