Високоенергетичні розширні цементи на основі модифікованого негашеного вапна
Автор: Сокирка Юрій Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Дипломна робота присвячена розробці спеціальних цементів, що характеризуються високою еенргією розширення (до 60...80 МПа) та використовуються для руйнування крихких матеріалів: бетону, цегляної кладки, гірських порід. В першому розділі проведений розширений аналіз літературних джерел, в яких розглянуті способи отримання розширних та руйнівних цементів, обгрунтована роль тих чи інших компонентів в їх складі, досліджені фізико-механічні властивості та процеси гідратації даних цементів. На основі аналізу літературних джерел зроблено наступні заключення: - найбільш ефективним компонентом розширних цементів є оксид кальцію, який в процесі гідрації, за рахунок переходу СаО в Са (ОН)2 може збільшуватись в об’ємі до 5...6 разів та створюючи при цьому значні напруження в тверднучій системі; - для узгодження процесу розширення і набору міцності тверднучої системи доцільним є модифікування СаО з метою зменшення його гідратаційної активності різними способами: спеціальними додатками, висотемпературним випалом, використанням легуючих додатків при випалі, то що; - недоліком відомих руйнівних композицій є те, що вони практично не працюють в умових низьких температур. Таким чином, на основі аналізу літературних джерел зроблено висновок про доцільність використання негашеного вапна, модифікованого хімічними додатками, як основного складника руйнівних композицій та розробці нових видів в’яжучого, що працює при від’ємних температурах (до -150 С). В другому розділі наведено характеристики вихідних матеріалів (минералогічний та хімічний склад, фізико-механічні властивості) для одержання розширних композицій. Описані методи випробувань одержаних цементів: фізико-хімічні (термічний та рентгенофазовий аналізи), а також реологічні (метод розпливу спеціального конуса, визначення швидкості осадження вапняних суспензій) та фізико-механічні (визначення зусилля розширення та міцність при стиску отриманого каменю). В експериментальній частині на основі результатів фізико-хімічних досліджень розроблені склади розширних композицій для позитивних температур, що складаються з меленого негашеного вапна, кальцинованої соди та сахарози. Використаний метод математичного планування для оптимізації складу композиції. Оптимальний вміст добавок: сода - 1,0...1,2 %, сахароза - 0,8...1,1 %. Для від’ємних температур (до -15 0С ) запропоновано склад розширної композиції, що складається з негашеного вапна, технічних лігносульфонатів та Са(NО3)2 в кількості 2...3,5 мас.%. З метою встановлення механізму дії додатків на процеси гідратації СаО проведені термографічні дослідження та визначення зміни рН з часом тверднення. В кінці роботи наведений список літератури, що складається із 30 джерел зарубіжних та українських вчених.