Определение оптимального соотношения компонентов в смеси магнезиальный цемент: затворитель

Abstract

RU: Постановка проблемы. Наглядное представление о механической прочности как чистого магнезиального камня, так и камня с заполнителями при различных соотношениях компонентов дают трехкомпонентные диаграммы. В лаборатории отделочных работ [1] изучали зависимость прочности от отношения MgO к раствору MgCl2 различной концентрации. Прочность – Rрастяж. 28 возрастает с повышением плотности раствора и увеличением отношения содержания MgO к раствору MgCl2 от 0,5 до 1,6. Аналогичные результаты были получены С. И. Киллессо [6] при затворении магнезиального цемента раствором сернокислого магния. Цель статьи. Определить оптимальное соотношение компонентов в смеси магнезиальный цемент: затворитель и провести сравнение структур магнезиального камня, образующихся при взаимодействии магнезиального цемента и бишофита с различной плотностью, но сформованных одинаковыми новообразованиями. Вывод. Разработанная композиция на основе обожженного при 970 °С в электрической печи типа СШОЛ магнезита и раствора MgCl2 повышенной концентрации (ρ = 1,28 г/см3) может быть использована в качестве матрицы для изготовления строительных изделий различного назначения. Увеличение плотности раствора MgCl2 от ρ = 1,18 г/см3 до ρ = 1,28 г/см3 повышает скорость гидратации смеси на 10–20 % (табл. 3). Увеличивая плотность затворителя до ρ = 1,28 г/см3 снижаем, процентное содержание в камне Mg(OH)2 в различные сроки твердения, от 5 до 8 раз, т. е. с 32 % до 4 % (в 28-сут. возрасте) (табл. 4). Количественным методом рентгенофазового анализа определено, что при увеличении плотности бишофита до 1,28 г/см3 в камне образуется 5MgО·MgCl2·13H2О больше от 1,68 до 2,5 раза, a 3MgО·MgCl2·11H2О от 3,85 до 13 раз больше, чем в структуре, образованной цементом и бишофитом с ρ = 1,18 г/см3 (табл. 3). В непрореагировавшем остатке ≈ 13 % составляет форстерит, а остальное – MgO, но к 28 суткам твердения смеси цемента с бишофитом ρ = 1,28 г/см3 определено, что оксида магния практически не остается и поэтому на лепешках отсутствуют даже волосяные трещины, в отличие от образца камня на цементе и бишофите с ρ = 1,18 г/см3 , где наблюдались сквозные трещины. В структуре магнезиального камня, образованного цементом и бишофитом с ρ = 1,28 г/см3 к 28-суточному твердению кристаллизуется примерно в два раза больше пентооксигидрохлорида, и более чем в 10 раз больше триоксигидрохлорида, чем в структуре камня на цементе и бишофите с ρ = 1,18 г/см3 , что отражается на разнице в показателях прочностных характеристик (табл. 4), хотя и не пропорционально. Водостойкость обеих структур оказалась меньше нормативных требований (≤ 0,8), поэтому для повышения Кр в дальнейшем необходимо в состав смеси цемента с раствором MgCl2 ρ = 1,28 г/см3 вводить специальные модификаторы (табл. 5)

UK: Постановка проблеми. Наочне уявлення про механічну міцність як чистого магнезіального каменю, так і каменю із заповнювачами за різних співвідношеннь компонентів дають трикомпонентні діаграми. В лабораторії оздоблювальних робіт [1] з вивчали залежність міцності від співвідношення MgO до розчину MgCl2 різної концентрації. Міцність – Rрозтяг. 28 збільшується з підвищенням щільності розчину і підвищенням відношення вмісту MgO до розчину MgCl2 від 0,5 до 1,6. Аналогічні результати були отримані С. І. Кілессо [6] під час затворення магнезіального цементу розчином сірчанокислого магнію. Мета статті. Визначити оптимальне співвідношення компонентів у суміші магнезіальний цемент : затворювач та провести порівняння структур магнезіального каменю, який утворюється за взаємодії магнезіального цементу і бішофіту з різною щільністю, але сформованих однаковими новоутвореннями. Висновок. Розроблена композиція на основі випаленого за 970 °С в електричній печі типу СШОЛ магнезиту і розчину MgCl2 підвищеної концентрації (ρ = 1,28 г/см3) може бути використана як матриця для виготовлення будівельних виробів різного призначення. Підвищення щільності розчину MgCl2 від ρ = 1,18 г/см3 до ρ = 1,28 г/см3 підвищує швидкість гідратації суміші на 10–20 % (табл. 3). Підвищення щільності затворювача до ρ = 1,28 г/см3 зменшує відсотковий вміст у камені Mg(OH)2 в різні строки твердіння, від 5 до 8 разів, тобто від 32 % до 4 % (в 28-доб. віці) (табл. 4). Кількісним методом рентгенофазового аналізу визначено, що при підвищенні щільності бішофіту до 1,28 г/см3 у камені утворюється 5MgО·MgCl2·13H2О більше від 1,68 до 2,5 раза, a 3MgО·MgCl2·11H2О від 3,85 до 13 разів більше, ніж у структурі, утвореній цементом і бішофітом з ρ = 1,18 г/см3 (табл. 3). В непрореагованому залишку ≈ 13 % складає форстерит, а решту – MgO, але до 28-ї доби твердіння суміші цементу з бішофітом ρ = 1,28 г/см3 установлено, що оксиду магнію практично не залишається і тому на коржах відсутні навіть волосяні тріщини, на відміну від зразка каменю на цементі і бішофіті з ρ = 1,18 г/см3, де спостерігались наскрізні тріщини. В структурі магнезіального каменю, утвореного цементом і бішофітом з ρ = 1,28 г/см3 до 28-добового твердіння кристалізується приблизно удвічі більше пентооксигідрохлориду, і більше ніж у 10 раз більше триоксигідрохлориду, ніж у структурі каменю на цементі і бішофіті з ρ = 1,18 г/см3, що відображається на різниці в показниках міцнісних характеристик (табл. 4), хоч і не пропорційно. Водостійкість обох структур менша за нормативні вимоги (≤ 0,8), тому для підвищення Кр в подальшому, необхідно в складі суміші цементу з розчином MgCl2 ρ = 1,28 г/см3 вводити спеціальні модифікатори (табл. 5).

EN: Problem statement . Visualizing the mechanical strength of both pure magnesia stone and aggregate stone with different component ratios provides a three-component diagram. The finishing laboratory of the Academy of Construction and Architecture [1] studied the dependence of strength on the ratio of MgO to MgCl2 solution of different concentrations. The strength Rcompr..28 increases with increasing the solution density and the ratio of MgO content to MgCl2 solution from 0,5 to 1,6. S. I. Kilesso [6] obtained similar results by mixing magnesia cement with magnesium sulphate solution. Purpose. Defining the optimum ratio of magnesia cement mixture components: sealer and comparing magnesia stone structures, formed by the interaction of magnesia cement and bishofit of different density, but with same newgrowths. Conclusion. The developed composition based on magnesite fired (calcined) at 970°C in a SSHOL type electric furnace and high concentration MgCl2 solution (ρ = 1,28 g/sm3) can be used as a matrix for manufacturing construction products for different applications. The increase of MgCl2 solution density from ρ = 1,18 g/sm3 to ρ=1,28 g/cm3 increases the rate of the mixture hydration by 10–20 % (Table. 3). By increasing the sealer density to ρ = 1,28 g/sm3, we reduce the percentage in Mg(OH)2 stone from 5 to 8 times, i. e. from 32 % to 4 % (at 28 days), within different curing times (Table. 4). By using quantitative X-ray phase analysis it has been determined, that with increasing bishofit density up to 1,28 g/sm3 there is formed 5MgО·MgCl2·13H2О in the stone from 1,68 to 2,5 times more, and 3MgО·MgCl2·11H2О from 3,85 to 13 times more than in the structure formed with cement and bishofit with ρ = 1,18 g/sm3 (Table. 3). In a non-reacted residue forsterite makes up ≈13 %, and the rest is MgO, but by 28 days of curing of the cement and bishofit mixture with ρ = 1,28 g/sm3, it has been established, that hardly any magnesium oxide remains, therefore there haven't even been any hairline cracks found on the pats unlike the cement and bishofit stone sample with ρ =1,18 g/sm3, where some through cracks have been observed. In the magnesia stone structure formed with cement and bishofit with ρ = 1,28 g/sm3 by 28 days of curing approximately twice more pentoxyhydrochloride, and over 10 times more trioxyhydrochloride crystallize, as compared to the cement and stone bishofit stone structure with ρ = 1, 18 g/cm3, which results in the difference of the strength values (Table. 4), though not proportionally. Waterproofing value of both structures is less than the standard value (≤ 0,8), consequently, in order to increase Кр (Si) content, furthermore we have to add special modifiers in the mixture composition of cement and MgCl2 solution with ρ =1,28 g/sm3 (Table. 5)