Разработка научных основ и исследование свойств композиционных строительных материалов на основе минерального и техногенного сырья (заключительный)

Исследования посвящены устранению либо уменьшению недостатков, характерных изделиям из ячеистых бетонов: высокое водосодержание, относительно невысокие прочностные показатели и недостаточна морозостойкость, высокое водопоглощение, низкая поверхностная твердость. Установлено, что совместное введение в газобетонную смесь суперпластификатора Glenium 51 и алюмосиликатной полой микросферы приводит к увеличению прочности газобетона на 30 - 40%. Предложенный способ устройства защитного слоя из плотной цементно-зольной растворной смеси повышает поверхностную твердость газозолобетона, уменьшает водопоглощение на 36% и увеличивает морозостойкость газобетона на одну марку. Изучены глинистые вспучивающиеся сланцы проявления Цыпнаволок полуострова Рыбачий. Обоснован выбор опудривающих добавок, повышающих вспучиваемость сланцев. Установлены зависимости коэффициента вспучивания и насыпной плотности глинистых сланцев от температуры обжига, фракционного состава и вида опудривающей добавки. Показано, что обработка сланцев фр. 2,5 - 5 мм угольной пылью в 1,3 - 1,5 раза увеличивает коэффициент вспучивания и в 2 раза уменьшает насыпную плотность при обжиге сланцев в интервале температур 1110 - 1170ºС. Получен мелкий пористый заполнитель с насыпной плотностью 450 кг/м³, коэффициентом теплопроводности 0,120 Вт/(м•К), прочностью при сдавливании в цилиндре 26,6 МПа. Изучены основные свойства уртита из вскрышных пород рудника «Восточный» АО «Апатит» и уртитового щебня. Установлено, щебень из уртитов обладает высокими физико-механическими показателями, соответствует основным требованиям ГОСТ 8267-93 и может быть использован в качестве заполнителя бетонов. Оценена стойкость уртитов и уртитового щебня в жидких агрессивных средах с повышенным содержанием ионов Cl⁻, SO₄²⁻ и NO₃²⁻. Показано, что после 3 мес. испытаний уртиты и уртитовый щебень является достаточно стойким по отношению к указанным средам. Изучены состав и свойства синтетических титаносиликатных техногенных продуктов, а также их влияние на основные технологические свойства цементных композиций. Показано, что титаносиликатные добавки играют роль модификатора, ускоряющего процесс гидратации и соответственно твердения цемента. Причем чем выше удельная поверхность порошка, тем больше начальная прочность цементного камня. Титаносиликатный продукт с наиболее высокой удельной поверхностью (50,2 м²/г) обладает повышенной химической активностью, что способствует увеличению показателя прочности цементного камня после 1 сут твердения на 39 - 59% по сравнению с контрольным составом. Установлено, что оптимальное количество добавки в композиции, при котором цементный камень обладает максимальной прочностью, равно 1 мас. %. Показано, что присутствие в цементном камне титаносиликатной добавки, обладающей активностью к фотокатализу, обеспечивает способность его к самоочищению.