Цементвмісні композиції з модифікуючими добавками для неформованих мас

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі по розробці рецептурно-технологічних параметрів отримання неформованих мас цементвмісних композицій з використанням фізико-хімічних особливостей модифікуючих добавок, які сприяють формуванню щільної і міцної структури цементного каменю і забезпечують покращення експлуатаційних властивостей. За удосконаленою методикою синтезовано полікарбоксилатні добавки, знижуючи їх собівартість по відношенню до відомих суперпластифікаторів і встановлено перспективність їх використання в цементвмісних композиціях для отримання матеріалів з підвищеними фізико-механічними властивостями. Досліджено кремнеземвмісні відходи, які утворюються при виробництві фосфоровмісних добрив, та показано еколого-економічну доцільність і можливість часткової заміни різних видів цементів. Термодинамічними розрахунками спрогнозовано можливість утворення нітридів заліза при отриманні портландцементного клінкеру, які можуть бути джерелами шкідливих для життєдіяльності людей виділень аміаку з будівельних матеріалів і конструкцій, виготовлених із застосуванням портландцементу. Розроблено та оптимізовано комплексну добавку на основі сумішей електролітів, яка передбачає зниження відповідних ризиків та отримання матеріалів з підвищеними експлуатаційними властивостями і екологічністю. В результаті проведених випробувань встановлено, що цементвмісні композиції з розробленими і всебічно дослідженими модифікуючими добавками є перспективними для застосування їх в різних галузях промисловості, які були апробовані з позитивним результатом, а результати досліджень впроваджені у практику навчального процесу.

Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.17.11 – Technology of refractory nonmetallic materials. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to the solution of the scientific hands-on problem related to the development of formulation technology parameters required to obtain unmolded masses of cement-containing compositions using physical and chemical peculiarities of modifying additives that contribute to the formation of a dense and firm structure of the cement stone and improve service properties. Using the sophisticated technique we synthesized polycarboxylated additives that have a reduced cost price in comparison with the known superplasticizers and defined the prospects of their use for cement-containing compositions to create the materials with improved physical-&-mechanical properties. The silica-containing waste that is formed during the production of phosphorcontaining fertilizers has been studied and the ecologic and economic appropriateness and a possibility of a partial replacement of the different types of cement have been shown. Thermodynamic computations were done to predict a possibility of the formation of iron nitrides when producing the Portland cement clinker that can be a source of ammonia harmful for the vital activities of people that is released by the construction materials and structures manufactured using Portland cement and the solution was suggested as for the development of special measures taken to reduce the ammonia emission through the introduction of additives. A complex electrolyte mixturebased additive was developed and optimized that anticipates a reduction of appropriate risks and production of the materials with improved service properties and environmental compatibility. The tests carried out showed that the cement-containing compositions with developed and comprehensively studied modifying additives are rather promising for the use by different industry branches. The tested additives gave a positive outcome and the research data were accepted for the teaching process practice.