Введение
1. Состояние вопроса 16
1.1. Природные сырьевые материалы кремнеземистого состава, кремнезем и материалы на основе кремнеземистых вяжущих 16
1.2. Проблемы использования в современном промышленном и гражданском строительстве вяжущих негидратационного твердения, сравнительные характеристики и перспективы применения 20
1.2.1. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии (ВКВС), классификация 22
1.2.2. Сложные (смешанные) ВКВС 28
1.3. Возможность направленного регулирования реотехнологических свойств гидрофильных минеральных дисперсий пластифицирующими добавками 33
1.3.1. Сравнение эффективности различных суперпластификаторов 35
1.3.2. Адсорбция пластифицирующих добавок частицами минеральных дисперсий 37
1.3.3. Новые направления разработки пластификаторов 39
1.3.4. Явления синергизма и антагонизма в минеральных дисперсиях с разжижающими добавками 41
1.4. Перспективы использования и области применения многослойных (многофункциональных) композиционных строительных материалов 43
1.4.1. Основные закономерности процессов формования современных композиционных материалов 47
1.4.2. Безобжиговые упрочненные материалы (УХАКС - материалы), особенности механизма УХАКС - упрочнения 52
1.5. Пути решения проблемы рационального энергосбережения 55
1.5.1. Современные жаропрочные теплоизоляционные материалы, классификация 57
1.5.2. Теоретические основы получения оптимальной пористой структуры, структура и свойства высокопористых пенобетонов на основе ВКВС 59
1.5.3. Основные характеристики минерализованных пен и исследование процессов получения высокопористых материалов 68
1.6. Керамобетоны, структуры керамобетона и технологические принципы их создания 77
1.6.1 Структура огнеупорных бетонов и высокотемпературные свойства 82
1.6.2. Сравнительный анализ и преимущества огнеупорных бетонов на основе ВКВС (в том числе и пластифицированных ВКВС) 85
1.7. Роль наночастиц в технологии производства современных керамических материалов 87
1.7.1. Наночастицы и их эффективность, применительно к технологии ВКВС 89
1.7.2. Влияние наночастиц на реотехнологические свойства ВКВС и эксплуатационные характеристики материалов на их основе 89
1.8. Выводы 92
2. Принципы получения строительных материалов на основе ысококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС) 96
2.1. Теоретические основы получения высококачественных материалов на основе высококонцентрированной керамической вяжущей суспензии (ВКВС) 96
2.1.1.Нанотехнологический подход при направленном регулировании реотехнологических свойств ВКВС 96
2.1.2.Оценка фазовой и размерной гетерогенности кварцевой составляющей исходного сырья и ВКВС 99
2.1.3.Нанотехнологический подход при направленном регулировании реотехнологических свойств ВКВС 106
2.1.4. Регулирование коллоидно-химических свойств высокодисперсных концентрированных минеральных систем 108
2.1.4.1. Влияние добавок на агрегативнуюустойчивость суспензий 108
2.1.4.2. Обсуждение механизма действия комплексных добавок с СБ-5...113 2.1.5.Механизм пространственной оптимизации структуры матричной фазы (на примере ВКВС) 117
2.2. Процессы формования и теория структурообразования композиционных материалов на основе ВКВС 121
2.2.1 Моделирование процесса уплотнения формовочных систем на основе пластифицированной и модифицированной ВКВС 122
2.2.1.1. План, программа и методика исследований процесса уплотнения формовочных систем 122
2.2.1.2. Анализ особенности уплотнения формовочных систем, содержащих пластифицирующую и комплексную добавки
в зависимости от влажности 129
2.2.1.3. Анализ особенности процесса уплотнения формовочных систем, содержащих пластифицирующую и комплексную добавки в зависимости от изменения содерэ/сания вяжущего при фиксированном давлении 132
2.2.1.4. Сравнительный анализ влияния основных факторов на особенности уплотнения и механическую прочность формовочных систем, содержащих пластифицирующую добавку 146
2.2.2. Закономерности процесса упрочнения безобжиговых материалов на основе ВКВС 149
2.3. Выводы 155
3. Проектирование многослойных строительных материалов на основе модифицированных ВКВС 158
3.1. Особенности процесса формования композиционных материалов на основе модифицированных ВКВС 158
3.1.1. Характеристика исходных формовочных систем 158
3.1.2. Упаковочная способность и влияние влажности 163
3.1.3. Особенности уплотнения при формовании систем на основе пластифицированного вяжущего 167
3.1.4. Изучение влияния содержания глины и вяжущего на кинетику
уплотнения при статическом и вибрационном прессовании 176
3.2. Кинетика сушки и упрочнения безобжиговых материалов на основе ВКВС 179
3.3. Физико-механические и эксплуатационные свойства бесцементных строительных материалов на основе ВКВС 183
3.4. Микроструктура строительных материалов на основе ВКВС 188
3.5. Выводы 191
4. Управление процессами структурообразования при производстве жаропрочных пенобетонов на основе модифицированных ВКВС 193
4.1. Получение теплоизоляционного материала пенометодом 193
4.2. Совершенствование технологии получения легковесных огнеупорных материалов алмосиликатного состава с применением комплексных регулирующих органоминеральных добавок 219
4.2.1. Способ получения жаропрочного пеноматериала 220
4.2.2. Производство шамотного легковеса 224
4.3. Выводы 226
5. Повышение эффективности производства огнеупорных материалов с учетом направленной оптимизации матричных систем 227
5.1. Разработка смешанного вяжущего в системе: ВКВС кремнеземистого состава - огнеупорная глина и изучение его свойств 227
5.1.1. Влияние процесса старения на свойства систем 240
5.1.2. Термограммы изучаемых систем 243
5.2. Влияние термообработки на прочностные свойства кремнеземистых керамобетонов 247
5.3. Оптимизации технологического процесса получения ВКВС
и керамобетонов при помощи дефлоккулянтов 266
5.4. Разработка регулирующих добавок для ВКВС и керамобетонов алюмосиликатного состава 281
5.5. Выводы 294
6. Принципы получения тонкокерамических формовочных систем и материалов с применением технологии ВКВС 297
6.1. О возможности применения высококонцентрированных суспензий отощающих компонентов, полученных по технологии ВКВС в составе тонкокерамических масс 297
6.2. Получение тонкокерамических литейных систем 298
6.3. Реологические свойства исследуемых систем 302
6.4. Термомеханические свойства исследуемых масс 308
6.5. Особенности термограмм изучаемых систем на примере майоликовых масс 311
6.6. Определение коэффициента термического линейного расширения 317
6.7. Выводы 321
7. Внедрение результатов исследований 322
7.1. Реализация результатов при производстве бесцементных строительных материалов на основе ВКВС 322
7.1.1. Сопоставительная оценка и исследование экспериментальных материалов и существующих аналогов 322
7.1.2. Технология производства многослойных стеновых изделий 327
7.1.3. Экономическая эффективность 322
7.2. Апробация результатов работы при производстве жаропрочных пенобетонов на основе модифицированных ВКВС 335
7.2.1. Разработка технологии получения теплоизоляционных материалов с использованием композиционного связующего 335
7.2.2. Технико-экономическая эффективность разработанной технологии пенобетона 338
7.3. Реализация результатов работы при производстве керамобетонов 339
7.3.1. Эксплуатационные характеристики и области возможного практического применения экспериментальных кремнеземистых огнеупорных масс 339
7.3.2. Термомеханические свойства экспериментальных огнеупорных систем 345
7.3.3. Фазовый состав и свойства материалов после длительного воздействия высоких температур 349
7.3.4. Анализ влияния комплексной органоминеральной добавки на керамобетонные бокситовые системы 355
7.4. Апробация результатов работы при производстве тонкокерамических материалов 357
7.4.1. Опытно-промышленные испытания экспериментальных майоликовых систем 357
7.4.2. Расчет экономической эффективности 359
7.4.3. Технология производства майоликовых изделий 361
7.5. Использование результатов работы при подготовке инженеров
по специальности 270106 364
7.6. Выводы 365
Основные выводы 369
Список литературы 372
Приложения
