Технология полимерфосфогипсовых композиционных материалов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.16 ВАК РФ

На правах рукописи Арзамасцев Сергей Владимирович

а ■ к о и ь

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 02.00.16 - Химия композиционных материален

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2000

Рнбош выполнена в Саратовском государственном техническом

М1Ш!С|)СИТС1С

доктор технических наук, профессор С.Е. Артеменко

кандидат химических наук, доцент В.В. Андреева

доктор технических наук', профессор Ю.Г. Иващенко

кандидат химических наук, доцент И.В. Федусенко

государственное унитарное предприятие «Саратовский НИИ полимеров»

Научный руководитель: Научный консультант Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Панина состоится " 23

июня

2000 года в 15 час, в

ауд. 237 па часеданни диссертационного сове 1а Д 063.58.07 Сараюн-ского юсударсчвенного технического уинверенчеча по адресу: 413100 Саратовская обл. 1. Энгельс, пл. Свободы, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственною чехнпческого университета (410054, г. Сарачов, ул. Политехническая, 77).

Автореферат разослан 23 мая 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В.В. Ефанова

кЫО, ЯА ' Ц . П

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Одной из важнейших задач для, осуществления, экономической реформы в строительстве является развитие отечественного производства эффективных строительных материалов на основе гармоничной и сбалансированной деятельности по отношению к окружающей среде. Это предопределяет новый подход к созданию производства и применению строительных материалов различ^сэгр функционального назначения и сосредоточивает внимание ка^ресурсо- й энергосбережении, максимальном использований местного сырья.и техногенных отходов различных производств, использований .эффективных.наукоемких технологий. ! ■', м I , .'•!,'

Производство фосфорных удобрений' выдвинуло проблему утилизации фосфогипса - крупнотоннажного отхода/вы ход которого составляет >20-22 млн. т/год. Объем ежегодно накапливаемого фосфогипса значительно превышает объем сйециально добываемого для производства''Строительных материалов природного ,гипса. В СССР на 01.01.1989 г. в отвалах находилось около 275 млн. т фосфогипса, в то время как количество использованного в народном хозяйстве - около 4 млн. т/год. Малая степень использования объясняется неэкономичностью предложенных способов утилизации и переработки при наличии в большинстве стран значительных запасов природного гипса.

На 01.01.2000 г. в отвалах ОАО «Иргиз» ,(г. Балаково) находилось около 20 млн. т. фосфогипса, которые занимают площадь 47 га. Складирование фосфогипса в отвалы и их обслуживание увеличивает себестоимость производимых удобрений ~ на 12-Н5%, а средняя величина предотвращенного ущерба при использовании 1 тонны фосфогипса по данным ведущих НИИ составляет — 500 рублей.

В последнее время под жестким прессингом эколого-экономических факторов - многократным увеличением стоимости цемента в результате прогрессирующего роста цен на энергоносители, возрастанием доли малоэтажного строительства с использованием вяжущих низких и средних марок, обострением экологической обстановки в результате продолжающегося образования и накопления отходов на фоне ослабления контроля над промышленными предприятиями - разработка эффективных малоэнергоемких способов переработки становится важной проблемой.

Цель работы заключалась в установлении физико-химических закономерностей технологии формирования структуры и свойств по-лимерфосфогипсовых композиций и изделий на их основе.

Для достижения поставленной цели в задачу исследования входило:

- изучение процессов отверждения полимерфосфогипсовых композиций и возможности направленного их регулирования;

- исследование влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразования полимерфосфогипсовых композиций;

- изучение влияния рецептуры и технологических особенностей различных способов формования разработанных материалов на их свойства;

- построение математической модели композиционного материала на основе карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса;

- апробация технологии разработанных материалов в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- установлены закономерности процесса отверждения карбамидоформальдегидной смолы в полимерфосфогипсовых композициях на основе дигидрата и полугидрата фосфогипса, заключающиеся в доминирующем влиянии рН среды на скорость поликонденсации связующего. Доказана возможность регулирования скорости отверждения системы путем введения добавок, что позволяет управлять процессом структурообразования;

- предложены эффективные модифицирующие добавки - зола и шлам -техногенные отходы промышленных предприятий для регулирования скорости процесса отверждения полимерфосфогипсовой композиции и повышения свойств получаемого композиционного материала (подтверждено авторским свидетельством);

- установлен механизм взаимодействия предложенных замедлителей отверждения полимерфосфогипсовой композиции - шлама и золы на процессы структурообразования композиционного материала. Показано, что при введении в состав композиции золы образуются гидросиликаты кальция СаО-БЮг-НгО, которые связывают в монолит все компоненты твердеющей многокомпонентной системы; отмечено наличие химического взаимодействия между неорганическими компонентами и смолой, образование кальцийфосфатных и алюмофос-фатных связок;

- создана математическая модель композиционного материала стати-стико-экспериментальными методами, проведена оптимизация состава и технологических режимов формования изделий на примере заливочной композиции состава карбамндоформальдегидная смола -фосфогипс-дигидрат.

Практическая значимость работы:

- выданы рекомендации по составу и технологическим параметрам получения изделий строительного назначения на основе установленных закономерностей формирования структуры композиционного материала; показано, что прессование значительно повышает прочностные характеристики материала при уменьшении доли полимерного связующего в составе композиции и, следовательно, снижении стоимости материала;

- доказана возможность использования фосфогипса в качестве добавки в глину при производстве керамического кирпича, что приводит к формированию менее напряженной структуры, снижает усадку, уменьшает образование дефектов структуры при сушке и обжиге, снижает «бой» кирпича при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке;

- доказана эффективность использования фосфогипса - многотоннажного отхода производства фосфорных удобрений для создания композиционных материалов и изделий из них, что позволяет решать задачи рационального природопользования и снизить экологическую напряженность в регионе.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом хозяйственного договора №2958 «Исследование и разработка технологии и оборудования композиционных материалов на основе фосфогипса и отходов химических волокон», внутривузовской комплексной программы 09В «Создание новых полимерных композиционных материалов на основе химических волокон и волокнисто-дисперсных наполнителей».

Достоверность результатов работы подтверждается применением комплекса современных независимых и взаимодополняющих методов: инфракрасной спектроскопии (ИКС), рентгенографического анализа (РСА), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термо-" гравиметрического анализа, ротационной вискозиметрии, оптической и электронной сканирующей микроскопии, экстракционного метода оценки степени отверждения полимерной матрицы, стандартных методов испытания прочностных и технологических характеристик.

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались н обсуждались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях, в том числе: 1 Всесоюзной научно-технической конференции «Системный анализ и управление в. задачах рационального природопользования и охраны окружающей среды» (Ереван, 1988); IX республиканской конференции молодых специалистов ' и • ученых «Совершенствование добычи и переработки горючих- сланцев» (Кохтла-Ярве, 1989); 1 региональной научно-практической конференции (Барнаул, 1991); Всесоюзной конференции «Экологические аспекты производства строительных материалов» (Пенза, 1992); Международной научно-технической конференции «Современные проблемы строительного материаловедения» (Казань, 1996); областной конференции «Проблемы новаторской деятельности ученых, изобретателей и других творческих работников в условиях реформирования экономики» (Саратов, 1996); Международной конференции «Композит 98» (Саратов, 1998); Международной конференции-совещании «Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа-99» (Саратов, 1999). .

Публикации ,',..

По теме .диссертации получено авторское свидетельство №1579912 от 13.06.88 г. (Композиция для изготовления строительных изделий), опубликовано 14 статей, информационных листков и тезисов докладов на Международных, Всесоюзных и республиканских конференциях.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и приложения (актов наработки опытных партий и испытания разработанных композиций), библиографии; из-

ложена на 170 страницах машинописного текста, включая 27 рисунков и 36 таблиц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость выполненной работы.

В литературном обзоре дан анализ современного состояния проблемы и перспективных направлений использования фосфогипса; рассмотрены вопросы его переработай в вяжущее и создания композиционных материалов на основе фосфогипса и карбамидоформальдегид-ных смол; особенностей отверждения карбамидоформальдегидных смол; использования методов математического моделирования для решения задач оптимизации состава и технологических режимов получения композиционных материалов.

Основное содержание экспериментальной части работы

Глава 3; Отверждение полнмерфосфогнпсовых композиций и способы его направленного регулирования.

Одной из проблем, связанных с использованием фосфогипса, является наличие в нем остатков фосфорной кислоты, удаление которой ведет к значительному удорожанию производимого вяжущего и вторичному загрязнению окружающей среды сточными водами. С экономической точки зрения, наиболее выгодно использование фосфогипса, взятого непосредственно из отвала или с технологической линии производства фосфорных удобрений.

Изучение кинетики отверждения как ФПГ, так и полнмерфосфогнпсовых композиций (ПФГК) показывает, что полное отверждение композиции фосфогипс-дигидрат (ФГД) - (70%)- карбамидоформаль-дегидная смола КФЖ (30%) происходит уже через 7 минут, в то время как отверждение композиции на основе фосфополугидрата (ФПГ) -(70%)-КФЖ(30%) и просто ФПГ заканчивается через 15 минут. Быстрому отверждению композиции ФГД(70%)-КФЖ(30%) способствует высокое содержание Р2О5 в иеотмытом ФГД - рН^2,2 (рис. 1). В процессе переработки ФГД в ФПГ при обжиге для получения вяжущего р-модификации происходит частичное удаление Р2О5 и увеличение рН до ~ 3,5-г4,2. Процесс отверждения композиции ФПГ-КФЖ складывается из двух взаимоконкурирующих процессов: поликонденсации смолы КФЖ и схватывания гипсового вяжущего. Поскольку рН среды композиции выше, чем у композиции ФГД-КФЖ, поликонденсация смолы происходит медленнее (рис. 1), и по характеру поведения кривой суммарный процесс приближен к процессу отверждения ФПГ.

Проведение процесса отверждения при 80°С приводит к резкому сокращению до ~ 2 мин. продолжительности поликонденсации смолы КФЖ, причем прочностные характеристики композиционного материала снижены по сравнению с образцами, отверждаемыми при 20°С. Это связано с формированием напряженной структуры, склонной к образованию трещин, дефектов различного происхождения, что сказывается на прочностных показателях материала. Имеющаяся в объеме материала вода не испаряется, а экранирует активные группы смо-

лы, препятствуя их сращиванию и образованию пространственно сшитой структуры.

5 10 Время,мнн. 15

-ФШ70%)+КФЖ(30°/о) -ФПГ(70%)+КФЖ(30°/о) -ФПГ

5

4.5

3,5 3 2.5 2 1.5 I

0,5 О

ы —-1 5Г—9

;-1 ь

¡р

ь V—

О 5 10 15 :0 ,, 25 ■ 30 •20 С —я—80 С —А—130 С -Время, мин.

Рис.1. Кинетические кривые отверждения полимерфосфогипсо-вых композиций и ФГП

Рис. 2. Зависимость кинетики отверждения композиции ФГД(70%) -КФЖ(30%) от температуры /установка «Полимер-Р»/

При повышении температуры переработки до 130°С формирование структуры заканчивается через ~ 5 мин. и материал характеризуется повышенными прочностными показателями, поскольку при данной температуре наряду с процессом ускорения поликонденсации смолы происходит испарение воды, играющей роль растворителя и пластификатора. В результате этого в сшитой смоле КФЖ отсутствует прослойка воды, препятствующая образованию более густой трехмерной сетки отвержденного связующего.

В качестве замедлителей отверждения использовались гашеная известь Са(ОН)г, кальцинированная сода КагСОз, триполифосфат натрия, трилон Б, трнэтилентетрамин, триэтаноламин, сланцевая зола и шлам. Из всех рассмотренных замедлителей только шлам и зола, позволяя регулировать продолжительность отверждения композиции, увеличивают прочностные показатели. Замедляющее действие всех компонентов связано с частичной нейтрализацией фосфорной кислоты, в результате чего скорость поликонденсации смолы с образованием трехмерной сетчатой структуры снижается.

Содержание в композиции золы более 1% не позволяет достичь полной сшивки смолы и приводит к образованию каучукоподобного материала (рис.3). Шлам также замедляет отверждение композиции, однако действие его выражено мягче, т.к. его рН =8, а зола имеет рН более 11.

Сильное влияние зола и шлам оказывают не только на процесс поликонденсации смолы КФЖ, но и на процесс твердения гипсового вяжущего (рис. 4). Это, очевидно, связано с тем, что мелкодисперсные частицы золы и шлама препятствуют быстрому структурообразова-нию гипсового камня из пересыщенного раствора Са804*2Нг0.

(Г 5

-О-ФГД+КФЖ -О-ФГД+КФЖ+О.5% юлы "♦-ФГД+КФЖ+1% золы

15 Вром, мнн. 20 ФГД+КФЖ+0,5% шлама ФГД+КФЖ+шлама ФГД+КФЖ+1.5% шлама

Рис.3. Кинетические кривые отверждения композиции ФГД (70%)-КФЖ (30%)с различным содержанием модифицирующих добавок /прибор Вика/

20 3(1 40 50 60 70 80 90 Ирсмн, мчи.

—•—ФПГ+КФЖ —«*-ФНГ+КФЖ+0,5%шлама

'ФПГ+КФЖ+0,50 о золи -О— ФИГ+КФЖ+)%шлама

Рис. 4. Кинетические кривые отверждения композиции ФПГ(70%)-КФЖ(30%) с различным содержанием модифицирующих добавок /прибор Вика/

11,ММ

0 10 20 —Ф-ГФГП —О—ФП1+1%золы ФГГИ-1% ииама

30 40 50 60

ФГП+0.5%золы Время, мнн йг-ФГП+0,5% шлама

Рис.5. Кинетические кривые отвержде ния ФПГ с различным содержанием мо дифицирующих добавок /прибор Вика/

Введение замедлителей в композицию ФПГ-КФЖ дает аналогичные результаты (рис. 5).

Сравнение изменения временных интервалов начало-конец схватывания композиций ФГД КФЖ (процессы структурообразо-вания однозначно определяются 'поликонденсацией смолы), чистого полугидрата (формирование гипсового камня) и композиции ФПГ-КФЖ (наложение двух вышеуказанных процессов друг на друга) позволяет говорить о синергическом характере влияния золы и шлама на продолжительность жизнеспособности композиции ФПГ-КФЖ (табл. 1), который хорошо прослеживается при введении 1% шлама и 0,5% золы. Это позволяет в широких пределах изменять жизнеспособность композиции как за счет замедления процесса поликонденсации смолы КФЖ, подвижные молекулы которой обволакивают кристаллы гипса, препятствуя сращиванию их в монолитную структуру, так и за счет того, что мелкодисперсные частицы золы и шлама, распределенные в объеме композиции, препятствуют быстрому струк-турообразованию гипсового камня из пересыщенного раствора Са804*2Нг0.

Данные, полученные при помощи экстракционного метода оценки степени отверждения полимерной матрицы, показывают,

11.ММ.

что с увеличением содержания в составе композиции ФГД-КФЖ золы до 2% повышается степень отверждения смолы КФЖ. Введение в состав композиции золы в количестве 2% позволяет снизить Дш ~ на 25% (рис. 6).

Таблица 1

Изменение интервалов начало-конец схватывания при введении за___медлителей._

Вид и количество вводимого замедлителя Интервал начало-конец схватывания, мин. для композиций

ФГД - КФЖ ФПГ ФПГ-КФЖ

Исходная композиция 2-6 2-15 2- 14

Шлам, 0,5% 3-8 6-15 8- 14

Шлам, 1,0% "4-9 12-55 18-85

Зола, 0,5% 4- 11 10-18 18-85

При введении 0,5% шлама в состав композиции Аш снижается в 2 раза, а при введении 1% шлама - в 3 раза по сравнению с исходной композицией (рис. 7). Введение в состав композиции шлама и золы в изученном интервале повышает степень отверждения полимерной матрицы за счет химического и физико-химического взаимодействия компонентов добавок с молекулами смо-ФГД (70%) и КФЖ (30%) с добавками шлама за лы КФЖ. счет вымывания несшитой смолы

Глава 4. Исследование влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразовання полимерфосфогипсовых композиций.

Анализ данных ИКС позволяет утверждать, что в спектрах всех образцов основными полосами поглощения являются полосы валент-

Дш,'

—о— ФГ'Д(70°О + КФЖЧЗО" о) —•-ФГД<70%)+КФЖ(30" 0+0.5% толы

—Л— Ф1'Л(70%)+КФЖ(3(>%)+1%чо.'ш —^-фГД(70%)+КФЖ(ЗИ0+2%зо.11.т

Рис. 6. Изменение массы образца КМ на основе ФГД (70%) и КФЖ (30%) с добавками золы за счет вымывания несшитой смолы

о

24

48

Лт,° о р

■2 _ -4 •6 -8 -10 -12 -14

72 Врсчя.ч

96

\

—1

—у

—О-ФГД(70»л)+КФЗК(т).

-ФГД(70%)+КФЖ(30%)+|% шлама

-ФГД(7т'<,)+КФЖ(Зт.)Ю,5',/о шлама

Рис. 7. Изменение массы образца КМ на основе

NH2 H->N<-H

I 4-

Ca2++0=C -»Ca+-0<-C

I , t

-C-N -C->N

ных колебаний химических связей компонентов фосфогипса, прежде всего .связи S-0 в группе SO-i2-, входящей в состав гипса и ангидрита. Полосы поглощения.валентных колебаний связей С-О, С=0, группы -СШ выражены слабо, смещены в сторону больших длин волн, что указывает на взаимодействие этих групп с атомами структуры фосфогипса, дщама и золы.. Полосы поглощения деформационных и валентных колебаний NH2- и NH- групп более интенсивные, что указывает на их сильную поляризацию в КМ под действием катионов кальция и других металлов. .

: . Очень слабые максимумы валентных колебаний связи Si-О при 780 -г- 880 см*1 присутствуют только в ИК-спектрах на основе ФПГ. Наличие в ИК-спектрах описанных образцов слабого максимума валентных колебаний связи С-0 позволяет считать, что химически активной в молекулах карбамид-формальдегидной смолы является карбонильная "группа -С=0. Катионы кальция взаимодействуют с атомами кислорода этой группы по донор-но-акцепторному механизму, вследствие чего .двойная связь рвется. Это приводит к смещению электронной плотности от атомов углерода к атомам кислорода и от атомов азота группы -NH к атомам углерода. Происходит поляризация связи N-H. Концевые группы -СНг в молекулах КФЖ также могут вступать в химическое взаимодействие с другими атомами структуры, а атомы азота в связи C-N способны образовывать водородные связи.

В процессе структурообразованця композиционного материала реализуются кальцийфосфатные связки Са0*тР205*пНг0, а введение в состав композиции золы, содержащей AI2O3, приводит к образованию в композиции алюмофосфатных связок типа АЬ0з*2,5Р205*пШ0 - АЬ0з*ЗР205*пН20, что способствует повышению прочностных характеристик и водостойкости материала.

По данным РСА (рис.8), введение в состав композиции золы способствует формированию более связанной структуры материала за счет лучшего формирования кристаллической решетки ди-

100 120 Углы Брэгга

Рис. 8. Данные РСА: 1 - ФПГ; 2- ФПГ +зола

гидрата СаБО^НгО. И хотя смола мешает созданию плоскостей на больших расстояниях, т.е. формированию дальнего порядка, отмечено наличие химического взаимодействия между неорганическими компонентами, в том числе Са*ЗЮ2, у-2Са*5Юг и Са0*Рг05 со смолой. Кроме того, при введении в состав композиции золы отмечено лучшее формирование гидросиликатных фаз СаО-БЮг-ШО - полимерных не-

органических радикалов, обладающих неспаренными электронами оборванных химических связей. Обладая большой реакционной способностью, гидросиликаты кальция связывают в монолит все компоненты твердеющих многокомпонентных систем.

Термостойкость композиций различного состава определяется присутствием органического Связующего. Термогравиметрический анализ (табл. 2) показал, что композиции на основе ФПГ и К!ФЖ с добавками золы характеризуются потерями массы, которые при всех исследуемых температурах превышают аддитивные значения, что свидетельствует о влиянии ФПГ на формирование менее термоустойчивой структуры при получении КМ. Влияние ФПГ в механической смеси незначительное и" фактические потери массы ~ на. 25% превышают

расчетные. - - ! : , .........

:..-' . Таблица 2

Шифр модельной системы ~1отери массы в % при температу] эе, °С

100 200 300 400 500 600 700 800 900

ФПГ-КФЖ 1л0 1,9 17.2 4,8 29,2 18,0 31,9 23,4 33,8 25,6 34,3 28,9 34,7 31,5 35,0 31,5 35,0 31,5

ФПГ-КФЖ-1% золы 2,0 1,9 17,5 4,8 30,0 18,0 33.3 23.4 35,8 25,6 37,0 28,9 37,3 31,5 38,0 31,5 39.5 31,5

ФПГ-КФЖ-3% золы 0,3 1,9 16,0 4,8 26,0 18,0 30,0 23,4 32,0 25,6 34,0 28,9 34,5 31,5 35,0 31,5 36,5 31,5

ФГД-КФЖ 11 4,7 18,8 19,1 34.3 32,7 37,1 37,8 39,0 40,0 41,5 43,3 41,5 45,8 41,5 45,8 42,5 45,8

ФПГ-КФЖ* 12 1,9 м 4,8 21,1 18,0 24,0 23,4 26,0 25,6 28,0 28,9 28,1 31,5 29,0 31,5 29,0 31,5

ФПГ-КФЖ-3% золы* 12 1,9 8,8 4,8" 22,1 18,0 25,0 23,4 28,2 25,6 30,9 28,9 31,1 31,5 31,9 31,5 31,9 31,5

Примечание: * -механическая смесь; числитель - экспериментальные значения, знаменатель - аддитивные значения.

Полученные результаты позволяют более обоснованно формулировать рекомендации по композиционному составу для обеспечения требуемых свойств материала.

Глава 5. Технология формования разработанных материалов.

Изучались композиции, содержащие 20-50% масс, смолы. Снижение содержания смолы уменьшает стоимость получаемого материала, однако при этом резко снижается прочность и увеличивается водо-поглощение КМ, т. к. недостает связующего для формирования монолитного материала (табл. 3).

Наиболее высокими прочностными характеристиками обладает материал, содержащий ~ 2% шлама или ~ 1% золы (рис. 9). Увеличение прочностных показателей связано с участием шлама и золы в процессах структурообразования.

Таблица 3

Свойства заливочных КМ

Содержание компо- Разрушающее напряже- Плотность XV, %

нентов, % ние, МПа при р, кг/м3

ФГД КФЖ изгибе . сжатии

50 50 6,6 17,7 1280 8,3

70 30 2,9 5,9 1270 29,7

80 20 0,3 1,0 1110 39,9

Рис. 9. Зависимость прочностных характеристик КМ состава ФГД (70%) - КФЖ (30%) от содержания: а- шлама; б- золы

При введении золы в композицию КФЖ-ФПГ и чистое фосфо-гипсовое вяжущее прослеживаются аналогичные зависимости. Как видно из рис. 10, введение золы в композицию с ФПГ эффективнее, т. к. она участвует в процессе структурообразования не только полимерного каркаса, но и в формировании гипсового камня в результате гидратации ФПГ и образовании гидросиликатных комплексов. При введении золы в фосфогипсовое вяжущее прослеживается гот же характер зависимости, но не столь ярко выраженный, т.к. в этом случае зола участвует только в процессе образования гипсового камня (рис. 10). (а (б

0 12 3 4

Содержание золы, % ■^••присжатии 1,1 А "приизгибе

Содержание эолы, % 'при сжатии "♦■■при изгибе

Рис. 10. Зависимость прочностных характеристик от содержания золы: а - в КМ состава ФПГ (70%) - КФЖ (30%), б - затворенном ФПГ

Для повышения прочностных характеристик КМ вводили отходы химических волокон, различные по своей природе и в разной форме. Наилучший армирующий эффект проявляется при использовании ацетатных и полиакрилонитрильных волокон (табл. 4), обладающих большей полярностью и сродством с КФЖ.

•ПЬ Таблица 4

Зависимость свойств КМ от вида волокнистого наполнителя

Вид волокнистого наполнителя (содержание 2% масс) Разрушающее напряжение, МПа при Плотность р,кг/м3

изгибе сжатии

Отсутствует 2,9 5,9 1270 29,7

ПАН-волокно 5,2 18,3 ' 1530 7,7

Ацетатное волокно 7,2 19,1 1440 10,4

Поликапроамидное волокно 4,5 15,0 1260 22,0

Полиэфирное волокно 3,2 7,9 1200 28,0

Способы смешения компонентов в композиции (лопастная мешалка, шнековьш смеситель, шнеховый смеситель с решеткой) влияют на свойства КМ. Лучшими свойствами характеризуются композиции, где смешение компонентов проводили с помощью шнека с решеткой. При таком способе смешение происходит более равномерно, дополнительно измельчаются агломераты фосфогипса и в итоге увеличивается удельная и смачивающая поверхность частиц фосфогипса связующим.

Увеличение длины волокон выше 10-12 мм, равно как и повышение содержания в составе композиции свыше 2-2,5%, приводит к комкованию волокна, неравномерному распределению по объему композиционного материала, формированию рыхлой, дефектной структуры и снижению физико-механических показателей (табл. 5).

Таблица 5

Физико-механические свойства КМ с добавками ацетатного волокна

Содержание компонентов, % Разрушающее напряжение, МПа Плотность р, кг/м3 \У,%

ФГД КФЖ ацетатное волокно при изгибе при сжатии

70 30 - 2,9 5,9 1270 29,7

69 30 1 3,0 6,4 1440 20,4

68 30 2 7,2 19,1 1440 10,4

67 30 3 4,5 9,2 1420 15,5

Установлено, что композиции с ФГД являются не водостойкими (коэффициент водостойкости Кв=0,57), а композиции на основе ФПГ характеризуются повышенной водостойкостью, что значительно расширяет область их применения (Кв=0,93т-0,97).

Одним из методов, позволяющих сформировать более плотную, прочную и менее дефектную структуру КМ, является прессование, по-

зволяющее уменьшить расстояние между структурообразующими элементами и создать дополнительные условия для их химического или физико-химического взаимодействия.

Таблица 6

Влияние давления формования на свойства материала из ФПГ

Давление формования, МПа Свойства

0СЖ, МПа ат, МПа р, кг/м3

Заливка 0,8 0,7 70,0 600

10 10,2 9,9 12,0 1500

30 14,8 10,0 10,0 1600

Давление формования 10 МПа позволяет увеличить разрушающее напряжение при изгибе и сжатии в 13-14 раз, а давление 30 МПа -в 18 раз по сравнению с образцами, полученными методом заливки. Водопоглощецие материала снижается в 6-7 раз (табл. 6).

Введение золы в фосфогипсовое вяжущее в количестве 0,5-Н% повышает прочностные показатели материала, полученного методом прессования и резко снижает водопоглощение (табл. 7).

Таблица 7

Состав, % масс Свойства

ФПГ зола Сеж, МПа с„, МПа V/, % р, кг/м3

100,0 - 14,8 9,9 10,0 1600

99,5 0,5 15,0 13,6 3,5 1750

99,0 1.0 16,0 13,1 3,5 1850

98,0 2,0 15,7 13,0 7,0 1750

Получение изделий из фосфогипса и КФЖ методом прессования показало, что оптимальным является содержание смолы в композиции ~ 10% масс. При меньшем количестве не происходит полной пропитки наполнителя полимерным связующим, при большем содержании излишки смолы выдавливаются при прессовании.

При прессовании формируется достаточно плотная структура материала, характеризующаяся большим количеством химических и физико-химических связей между структурными элементами системы и сращиванием кристаллов фосфогипса. Влияние золы на повышение прочностных характеристик выражено не так сильно, поскольку взаимодействие между активными группами фосфогипса и смолы уже реализовано за счет уменьшения расстояния между структурообразующими элементами.

Для изучения возможности использования ФГД в качестве добавки при производстве керамического кирпича использовалась глина Гуселкинского месторождения (табл. 8). Установлено, что введение ФГД в состав формовочной массы кирпича в количестве до 10% приводит к незначительному снижению физико - механических характеристик. Вместе с тем происходит уменьшение плотности и резкое снижение усадки при сушке и обжиге, так как введение фосфогипса спо-

собствует формированию менее напряженной системы, поэтому не происходит образования трещин, как закрытых, так и сквозных, как это наблюдалось на образцах из глины.

Таблица 8

Зависимость свойств керамического кирпича от состава

Состав, % масс Свойства

Глина ФГД Стсж, МПа сти, МПа р, кг/м1 усадка, % \У,%

100 - 7,8 3,6 1670 9,3 12,5

98 2 7,9 3,0 1520 7,8 13,1

97 3 6,9 3,2 1500 4,7 16,0 .

90 10 6,6 4,0 1500 4,4 17,7

80 20 6,7 2,6 1500 3,2 19,6

Для получения изделий с меньшей объемной массой и повышенной пористостью в производстве кирпича применяют различные органические выгорающие добавки. Использование в качестве таких добавок отходов химических волокон делает материал пористым, плотность его приближается к 1000 кг/м1, увеличение количества вводимого волокна до 5% способствует дальнейшему снижению плотности (табл. 9).

Таблица 9

Зависимость свойств материала от содержания вискозного волокна

Состав, % масс Свойства

Глина ФГД вискозное волокно ас*, МПа ст.,, МПа р, кг/м3 'усадка, %

50,0 50,0 - 3,3 1,5 1310 5,0

48,5 48,5 3,0 2,0 1,2 1100 4,6

47,5 47,5 5,0 1,3 1,1 990 4,0

Такой материал по прочностным показателям и плотности можно рекомендовать в качестве теплоизоляционного или для строительства малоэтажных зданий.

Глава 6. Создание математической модели композиционного материала статистико-эксперпмеитальными методами и оптимизация состава и технологического режима переработки.

Разработка математической модели производилась методом полного факторного эксперимента, оптимизация - симплексным методом, а исследование так называемой «почти стационарной области» -методами центрального композиционного планирования (ЦКП) на примере заливочной композиции состава ФГД(70%)-КФЖ(30%) с добавками золы.

В качестве параметров оптимизации были выбраны стсж (У1), аю (У2) и водопоглощение КМ (УЗ).

В качестве факторов, оказывающих определяющее влияние на параметры оптимизации были выбраны: содержание связующего -смолы КФЖ в составе композиции - фактор XI; количество вводимой в композицию золы - фактор Х2; время гомогенизации

(перемешивания) композиции - фактор ХЗ. Для них были выбраны Основные уровни и интервалы варьирования.

Проверка результатов воспроизводимости (вычисление значения критерия Кохрена и сравнение его с табличным значением) дала положительный результат для всех выбранных параметров оптимизации.

Математическое описание процесса определяли при помощи метода полного факторного эксперимента в виде отрезка ряда Тейлора, ограничиваясь в первом приближении его линейной частью:

г=А+р1х1+....+р„хп + ++р11х1+-+РппХгп+-

Для проведения полного факторного эксперимента строили матрицу планирования и ставили опыты согласно плану.

Расчет коэффициентов уравнения регрессии, оценка их значимости и проверка адекватности полученных уравнений велись по стандартной методике.

В результате проведенных расчетов были получены следующие уравнения регрессии:

У2=С[676+С1154^

Оптимизацию проводили симплексным методом, сущность которого заключается в расчете начальной серии опытов (исходного симплекса), вычисления условий проведения следующего опыта и циклическом повторении в течение всего процесса оптимизации следующих процедур:

•сравнение полученного результата с результатами предыдущей серии опытов;

•исключение самого «неудачного» (с точки зрения выбранного критерия оптимальности) опыта и замена его на полученный результат; •расчет условий и проведение нового опыта.

Достижение экстремума критерия оптимальности характеризовалось тем, что следующий шаг возвращает условия проведения нового опыта в предыдущую точку факторного пространства и дальнейшее движение прекращается.

Очевидно, что экстремумы выбранных параметров оптимизации не находятся в одной точке факторного пространства. Основываясь на этом предположении, в качестве основного был выбран параметр оптимизации У1и поиск максимума проводился по нему. Ограничения на другие параметры оптимизации не накладывались, На основании полученных результатов показано, что максимальное разрушающее напряжение при сжатии достигнуто в точке факторного пространства, характеризующейся содержанием КФЖ 30%, золы - 0,38% и временем гомогенизации 2,2 мин.

Дальнейшее исследование области факторного пространства, где кривизна поверхности отклика велика и, вследствие этого, может быть описана многочленом не ниже второй степени, проводилось методами центрального композиционного планирования.

Глава 7. Апробирование разработанной технологии в производственных условиях.

Полученные данные о механизме взаимодействия между фосфо-гипсом и другими компонентами композиции позволили предположить ФГД в качестве добавки в глину, в составе которой присутствуют БЮг, АЬОз, в производстве керамического кирпича. Были наработаны на Энгельсском и Балаковском заводах строительных материалов опытные партии кирпичей с разным содержанием ФГД.

Таблица 10

Свойства кирпичей с добавками ФГД, наработанных на Энгельсском

и Балаковском заводах строительных материалов

Месторождение глины Содержание ФГД, % Свойства кирпича

р, кг/м3 стеж.МПа аи,МПа МРЗ, /цикл/ W,% 24 ч

«Гуселки» - 1900 13 М125 11 М125 ~ 25 11,1

«Гуселки» 10 1820 15,4 М150 2.78 М125 25 12,6

«Гуселки» 20 10,5 М100 11 М100 25 19,0

«Федоровское» 10 16,0 М150 1.73 М50

«Горсвалка» - - 91 М75 2J6 мюо 25

«Горсвалка» 10 11,2 М100 2,34 МЮО 25 17

Примечание: числитель - разрушающее напряжение, МПа; знаменатель - соответствие марке кирпича по ГОСТ 530-95.

Из приведенных данных следует, что введение добавок ФГД в состав глин месторождений «Гуселкп» и «Горсвалка» приводит к повышению Оса, уменьшению массы кирпича и незначительному увеличению водопоглощения. Морозостойкость остается неизменной -25 циклов и соответствует требованиям ГОСТ 530-95 (табл.10).

Введение добавок ФГД в глину, которая обогащена кремнеземом более, чем на 80% (месторождения «Федоровское», «Знаменское»), не дает положительных результатов по перерабатываемое™ формовочной смеси и физико-механическим свойствам готового кирпича.

Результаты свидетельствуют о целесообразности и эффективности использования фосфогипса в качестве добавки при производстве керамического кирпича. Введение фосфогипса в формовочную смесь обеспечивает пластичность формовочной массы, что позволяет уменьшить нагрузку на механическое оборудование при формовании кирпича, а также уменьшить «бой» — на 10% при разгрузке кирпича россыпью. Кроме того, использование фосфогипса снижает стоимость

изделий и одновременно решает экологическую проблему Балаков-ского района Саратовской области.

■ Основные выводы:

1. Разработаны полимерфосфогипсовые композиции с регулируемыми сроками отверждения путем введения модифицирующих добавок, обеспечивающих требуемые свойства материала.

2. Установлен .механизм процесса структурообразования композиций на-¡основе карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса. Показано, что время, жизнеспособности композиции пи .кинетика отверждения в значительной мере определяются водородным показателем среды;-это 'позволяет путем изменения рН системы за счет введения, модифицирующих добавок управлять процессом отверждения и формировать заданную структуру и свойства полимерфосфогипсовой композиции.

3. Доказана эффективность направленного регулирования свойств композиционного материала путем:

* введения модифицирующих добавок, повышающих прочностные характеристики в 2-3 раза и снижающих водопоглощение в 4 раза;.

» введения в состав композиции отходов химических волокон различной природы, что приводит.к повышению прочностных показателей в 2,5 - 3 раза и снижению водопоглощения в 3-4 раза;

* использования различных способов гомогенизации композиции, что позволяет снизить в —4 раза водопоглощение материала и в —4 раза повысить прочностные показатели.

4. На примере заливочной композиции методом полного факторного эксперимента создана математическая модель композиционного материала, симплексным методом оптимизированы его свойства.

. 5. Осуществлено апробирование разработанной технологии керамического кирпича с добавками фосфогипса на Энгельсском заводе строительных материалов и Балаковском заводе сборного железобетона и производства кирпича. Наработанные партии кирпича использованы для создания перегородок в Энгельсском филиале СПИ, стен и перегородок сушильных камер ремонтно-строительного участка №1 и душевых ремонтно-строительного цеха ПО «Минудобрения» (г. Бала-ково). Результаты эксплуатации в течение 10 лет свидетельствуют, что разработанные материалы решают экологические проблемы за счет использования техногенных, отходов промышленных предприятий; обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства и долговечность строительных сооружений; снижают расход кирпича для строительства за счет сокращения отходов при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке; снижают стоимость сформованных изделий на 10%. ■"■■/•_

Основные положения н результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях;

1. Использование фосфогипса для получения композиционных материалов строительного назначения/ С.Е. Артёменко, Л.Г. Глухова,

О.M. Сладкой, В.В. Андреева,'C.B. Арзамасцев //Системный анализ и управление'в задачах рационального природопользования и охраны окружающей среды: Тез. докл. 1 Всесоюзной научно-технической конф., Цахкадзор, 14-18 марта 1988. -Ереван, 1988. -С.25.

2. Композиционные материалы строительного назначения на основе фосфогипса и различных добавок/ С.Е. Артёменко, В.В. Андреева, Л.Г. Глухова, О.М. Сладков, C.B. Арзамасцев // Тез. докл. 1 Региональной научно-практической конференции. - Барнаул, 1991. - С. 16.

3. А. с. 1579912 СССР, МКИ С 04 В 28/00 Композиция для изготовления строительных изделий/ С.Е. Артеменко, В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, Н.В. Федякова (СССР). -№ 4439884/31-33; Заявлено 13.06.88; опубл. 22.03.90/Юткрытия, изобретения. -1990. -№27.

4. Артеменко С.Е., Андреева В.В., Арзамасцев C.B. Полимер-фосфогипсовые материалы строительного назначения //Долговечность материалов и элементов конструкций в агрессивных и высокотемпературных средах: Межвуз. научн. сб./Сарат. политехи, ин-т. -Саратов, 1988.-С. 23-25.

5. Артеменко С.Е., Андреева В.В., Арзамасцев C.B. Использование золы в качестве добавки в полимерфосфогипсовую компози-цию//Совершснствование добычи и переработки горючих сланцев: Тез. докл. IX республ. конф. молодых специалистов и ученых. -Кохтла-Ярве, 1989.-С.66.'

6. Керамический кирпич с добавкой фосфогипса: Информлисток №73-9!/Сарат. ЦНТИ; Сост. В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, С.Е. Артеменко. -Саратов, 1991. -!с.

7. Композиционный материал сгроительного назначения на основе фосфогипса: Информлисток №91-6/Сарат. ЦНТИ; Сост. В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, С.Е. Артеменко. -Саратов, 1991. -1с.

8. Артеменко С.Е., Андреева В.В., Арзамасцев C.B. Утилизация фосфогипса и сланцевой золы для приготовления тампонажных рас-творов//Экологические аспекты производства строительных материалов: Тез. докл. Всес. конф. -Пенза, 1992. -С.8.

9. Арзамасцев C.B., Артеменко С.Е., Андреева В.В.. Композиция для изготовления строительных изделий на основе фосфогипса и кар-бамидной смолы//Проблемы новаторской деятельности ученых, изобретателей и других творческих работников в условиях реформирования экономики: Тез. докл. обл. конф. - Саратов, 1996. -С.76-77.

10. Композиционные строительные материалы на основе дисперсных отходов промышленных предприятий/С.В. Арзамасцев, С.Е. Артеменко, В.В. Андреева, С.Н. Стаценко//Современные проблемы строительного материаловедения: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Часть 5. -Казань, 1996. -С.77.

11. Арзамасцев C.B., Андреева В.В., Артеменко С.Е. Изучение процессов структурообразования КМ при введении модифицирующих добавок //Перспективные полимерные КМ. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: Тез. докл. Междунар. конф. «Композит 98». -Саратов, 1998. -С.81.

12. Арзамасцев C.B., Андреева В.В., Артеменко С.Е. Полимер-фосфогипсовые материалы строительного назначения/Сарат. гос.

чехи. ун-ч. Технол. им-г. -Энгельс, 1999. - 11с. -Деп. в ВИНИТИ «4.11.99. №3201-В98.

13. Композиционный материал на основе фосфогипса для строительных изделии: Информлисток/Сарат. ЦНТИ; Сост. C.B. Арзамасцев, В.В. Андреева, С.Е. Артеменко. -Саратов, 1999. -1с.

14. Арзамасцев C.B., Андреева В.В. Влияние добавок на структуру композиционных строительных материалов на основе фосфогипса// Современные технологии в, образовании и науке. Высшая школа-99: Тез. докл. Междунар. конфер.-совещ. -Саратов, 1999.-C.32.

15. Арзамасцев C.B., Андреева В.В., Артеменко С.Е. Отходы -сырье для производства строительных материалов//Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа-99; Тез. докл. Междунар. конфер.-совещ.-Саратов, 1999.-С.ЗЗ.

АРЗАМАСЦЕВ Сергей Владимирович

ТЕХНОЛ О ГИЯ П ОЛ ИМ Е РФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

АВТОРЕФЕРАТ Ответственный за выпуск доцент, к. т. н. С.Г. Кононенко Корректор O.A. Панина

Лицензия ЛР №020271 от 15.11.96

Подписано в печать 18.05.00 Формат60х84 1/16

Бум. тип. Усл.-печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 22-1. Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Копипринтер СГТУ 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1 .Перспективные направления использования фосфогипса.

1 ^.Использование фосфогипса для получения вяжущих.

1.3.Свойства мочевиноформальдегидных смол и особенности процессов их отверждения.

1 АКомпозиционные материалы из полимерфосфогипсовых композиций.

1.5. Использование методов математического моделирования для решения задач оптимизации состава и технологических режимов получения композиционного материала.;.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы и методики исследования.

ГЛАВА 3. ОТВЕРЖДЕНИЕ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ И СПОСОБЫ ЕГО НАПРАВЛЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.

3.1. Кинетика отверждения полимерфосфогипсовых композиций и фосфополугидрата.

3.2. Направленное регулирование процессов отверждения полимерфосфогипсовых композиций и фосфополугидрата.

3.3. Макроструктура композиционных материалов на основе фосфогипса и смолы КФЖ.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

4.1. Данные дифференциальной сканирующей калориметрии.

4.2. Данные инфракрасной спектроскопии.

4.3. Данные рентгенографического анализа.

4.4. Данные термогравиметрического анализа.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ СВОЙСТВА.

5.1. Влияние состава композиции и технологических особенностей формования на свойства заливочного композиционного материала.

5.2. Влияние состава композиции и технологических особенностей формования на свойства прессованного композиционного материала.

5.3. Влияние добавок фосфогипса в глину при получении керамического кирпича .107 6. СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА СТАТИСТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ И ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПЕРЕРАБОТКИ.

6.1. Обоснование и выбор параметров оптимизации и влияющих факторов.

6.2. Проверка воспроизводимости опытов.

6.3. Полный факторный эксперимент.

6.4. Оптимизация симплексным методом.

6.5. Ортогональное центральное композиционное планирование.

ГЛАВА 7. АПРОБИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ В

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

Одной из важнейших задач для осуществления экономической реформы в строительстве в нынешних условиях является развитие отечественного производства эффективных строительных материалов на основе гармоничной и сбалансированной деятельности по отношению к окружающей среде. Это предопределяет новый подход к созданию, производству и применению строительных материалов различного функционального назначения и заставляет обращать особое внимание на ресурсо- и энергосбережение, максимальное использование местного сырья и техногенных отходов различных производств, использование эффективных наукоемких технологий.

Производство фосфорных удобрений выдвинуло проблему утилизации фосфогипса - крупнотоннажного отхода, выход которого составляет 20-22 млн. т/год. Объем ежегодно производимого фосфогипса значительно превышает объем специально добываемого для производства строительных материалов природного гипса. В СССР на 01.01.198 9 г. в отвалах находилось около 275 млн. т фосфогипса, в то время как количество используемого в народном хозяйстве - около 4 млн. т/год [1]. Малая степень использования объясняется неэкономичностью предложенных способов утилизации и переработки при наличии в большинстве стран значительных запасов природного гипса.

На 01.01.2000 г. в отвалах ОАО «Иргиз» (г. Балако-во) находилось около 20 млн. т. фосфогипса, которые занимают площадь 47 га [35]. Складирование фосфогипса в отвалы и их обслуживание увеличивает себестоимость производимых удобрений ~ на 12-г 15,%, а средняя величина предотвращенного ущерба при использовании 1 тонны фос-фогипса по данным ведущих НИИ составляет ~ 500 рублей [2].

В последнее время под жестким прессингом эколого-экономических факторов - многократным увеличением стоимости цемента в результате прогрессирующего роста цен на энергоносители, возрастанием доли малоэтажного строительства с использованием вяжущих низких и средних марок, обострением экологической обстановки в результате продолжающегося образования и накопления отходов на фоне ослабления контроля над промышленными предприятиями - разработка эффективных малоэнергоемких способов переработки становится все более актуальной задачей.

Цель работы заключалась в установлении физико-химических закономерностей процессов формирования структуры полимерфосфогипсовых композиций и разработке технологии изделий на их основе.

Для достижения поставленной цели в задачу исследования входило:

- изучение процессов отверждения полимерфосфогипсовых композиций, возможности их направленного регулирования;

- исследование влияния модифицирующих добавок на процессы структурообразования полимерфосфогипсовых композиций;

- изучение влияния рецептуры и технологических особенностей различных способов формования разработанных материалов на их свойства; б

- построение математической модели композиционного материала на основе карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса;

- апробация технологии разработанных материалов в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- установлены закономерности процесса отверждения карбамидоформальдегидной смолы в полимерфосфо-гипсовых композициях на основе дигидрата и полугидрата фосфогипса, заключающиеся в доминирующем влиянии рн среды на скорость поликонденсации связующего. Доказана возможность регулирования отверждением системы при введении добавок, что позволяет управлять скоростью процесса структурооб-разования;

- предложены эффективные модифицирующие добавки -зола и шлам - техногенные отходы промышленных предприятий, позволяющие регулировать скорость процесса отверждения полимерфосфогипсовой композиции и повышать свойства получаемого композиционного материала (подтверждено авторским свидетельством) ;

- установлен механизм влиянияия предложенных замедлителей отверждения полимерфосфогипсовой композиции - шлама и золы на процессы структурообразова-ния композиционного материала. Показано, что при введении в состав композиции золы образуются гидросиликаты кальция СаО-вл-Ог-НгО, которые связывают в монолит все компоненты твердеющей многокомпонентной системы; отмечено наличие химического взаимодействия между неорганическими компонентами и смолой, образование кальцийфосфатных и алюмо-фосфатных связок;

- создана математическая модель композиционного материала статистико-экспериментальными методами, проведена оптимизация состава и технологических режимов формования изделий на примере заливочной композиции состава карбамидоформальдегидная смола - фосфогипс-дигидрат;

Практическая значимость работы:

- выданы рекомендации по составу и технологическим параметрам получения изделий строительного назначения на основе установленных закономерностей формирования структуры композиционного материала; показано, что прессование значительно повышает прочностные характеристики материала при уменьшении доли полимерного связующего в составе композиции и, следовательно, снижении стоимости материала ;

- показана возможность использования фосфогипса в качестве добавки в глину при производстве керамического кирпича, что приводит к формированию менее напряженной структуры, снижает усадку, уменьшает образование дефектов структуры при. Сушке и обжиге, снижает «бой» кирпича при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке;

- доказана эффективность использования фосфогипса -многотоннажного отхода производства фосфорных удобрений для создания композиционных материалов 8 и изделий из них, что позволит решить задачи рационального природопользования и снизить экологическую напряженность в регионе.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом хозяйственного договора №2 958 «Исследование и разработка технологии и оборудования композиционных материалов на основе фосфогипса и отходов химических волокон», внутривузовской комплексной программой 09В, проблемой 09В 08 «Создание новых полимерных композиционных материалов на основе химических волокон и волокнисто-дисперсных наполнителей».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны полимерфосфогипсовые композиции с регулируемыми сроками отверждения путем введения модифицирующих добавок, обеспечивающих требуемые свойства материала.

2. Установлен механизм процесса структурообразова-ния композиций на основе карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса. Показано, что время жизнеспособности композиции и кинетика отверждения в значительной мере определяются водородным показателем среды; это позволяет путем изменения рН системы за счет введения модифицирующих добавок управлять процессом отверждения и формировать заданную структуру и свойства полимерфосфогипсо-вой композиции.

3. Доказана эффективность направленного регулирования свойств композиционного материала путем: введения модифицирующих добавок шлама и золы, позволяющих повысить прочностные характеристики в 2-3 раза и снизить водопоглощение в 4 раза; введения в состав композиции отходов химических волокон различной природы, что приводит к повышению прочностных показателей в 2,5 - 3 раза и снижению водопоглощения в 3-4 раза; использования различных способов гомогенизации композиции, что позволяет снизить в ~4 раза водопоглощение материала и в ~4 раза повысить прочностные показатели.

141

4. На примере заливочной композиции создана математическая модель композиционного материала и оптимизированы его свойства.

5. Осуществлено апробирование технологии получения керамического кирпича с добавками фосфогипса на Эн-гельсском заводе строительных материалов и Балаковском заводе сборного железобетона и производства кирпича. Наработанные партии кирпича были использованы для создания перегородок в Энгельсском филиале СПИ, стен и перегородок сушильных камер ремонтно-строительного участка №1 и душевых ремонтно-строительного цеха ПО «Минудобрения» /г. Балаково/. Результаты эксплуатации в течение 10 лет свидетельствуют, что разработанные материалы решают: экологические проблемы за счет использования техногенных отходов промышленных предприятий; обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства и долговечность строительных сооружений, снижают расход кирпича для строительства за счет сокращения отходов при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке, снижают стоимость сформованных изделий ~ на 10%.

1. Иваницкий В.В., Классен П.В., Новиков А.А. Фосфогипс и его использование. -М.: Химия, 1990.-224с.

2. Строится новый завод//Строительные материалы.-1998.-№1.-С. 22-23.

3. Weterings К. Utilization of Phosphogipsum. Proc. N .208. The Fertilizer Soc. London,-1982.-43 p.

4. Wirsching E. Ulmans Encyklopadie der technischen Chemie.-B.-12. Gipsum Weinheim (BRD).-1976.-727 S.б.Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. -JI.: Химия, 1981.-221 с.

5. Волженский А. В., Ферронская А. В. Гипсовые вяжущие и изделия. -М.: Стройиздат, 1974.-327 с.

6. Becker P. Phosphates and Phosphoric Acid. Marcel Dekker. Ink. New York and Basel. Second edition.,-1989.-740 p.

7. Исследования по использованию фосфогипса/Тр. НИУИФ.-M., 1989.-Вып.256.-289 с.

8. Condensed Paper of The Second Intern. Symposium on Phosphogypsum. Miami, Florida, 10-12 December 1986.221 p.

9. Utilization of the Phosphogypsum Produced in the Fertilizer Industry. UNIDO/US. 533. 23 May 1985.-P. 2,7,20.

10. Phosphorus and Potassium. 1984.-№130.-P. 7., 1988.-№155.-P. 25-27.

11. Гулинова JT.Г., Ипатьева В.А. Гипсовый безобжиговый цемент и изделия из него. -Киев: АН УССР,-1952.-62 с.

12. Ляшкевич И.М. Новые эффективные строительные материалы из гипса и фосфогипса: Обзорная информация Бел-НИИНТИ./ Минск: БелНИИНТИ, 1986.-56 с.

13. Иваницкий В.В. Производство и применение высокопрочных гипсовых вяжущих в СССР и за рубежом: Обзорная информация ВНИИЭСМ/ВНИИЭСМ. М., 1982.-Сер. 8.- Вып. 2.-54 с.

14. Иваницкий В. В. Классификация гипсосодержащих материалов и промышленных отходов//Тр. ВНИИСТРОМ.-М.:ВНИИСТРОМ.- 1987.-Вып. 60 (88).-С. 37-44.

15. Производство и применение в строительстве вяжущих и изделий на основе фосфогипса (по материалам научно-технической конференции).//Строительные материалы.-1984.-№4.-С. 28-29.

16. Чепелевецкий М. Л., Бруцкус Е. Б. Суперфосфат. Физико-химические основы производства. М.: Госхимиздат., -1958.-272 с.

17. Бачаускене М.К. Дегидратация фосфогипса и технология его тепловой обработки для получения /3-полугидрата сульфата кальция: Дис. . . . канд. техн. наук. Каунас: КПИ, -1985.-180 с.

18. Суперфосфат/Под ред. A.A. Соколовского. -М. : Химия, 1969.- 336 с.

19. Казилюнас А.Л. Разработка технологии нейтрализации фосфогипса и получения быстротвердеющих гипсоцементо-пуццолановых вяжущих: Дис. . канд. техн. наук. Каунас: КПИ, -1983.-144 с.

20. Лешкявичене В.Б., Чеснене Ю.А., Бачаускене М.К. Нейтрализация фосфогипса для переработки в вяжущее//Строительные материалы: Тез. Докл. Респ. Конф., Каунас: КПИ, 1981. С.36-37.

21. Platre plaster Yeso. CdF Chimie. Paris: CdF Chimie, -1979. -4 P. (проспект).

22. Chemical Gipsum Calcination Plant. The Dry Conversion Method. Saigitter Industriebau GmbH. Salzgitter. 1986. 20 S. (проспект).

23. Проспекты фирмы Rhone-Poulenc. Les phosphogypses procedes Rhone-Poulenc de transformation. Centre de Decienes, France.-1975.-31 p.

24. Пат. №1378133 (Великобритания).26.Пат. №2218382 (ФРГ).

25. Пат. №1432110 (Великобритания)28.Пат. №2337608 (ФРГ)29.Пат. №2167342 (Франция)

26. Влезько В.П., Гелета И.А. и др. Минерализующие добавки для получения высокомарочного вяжущего из фос-фогипса/Обзорн. информ. «Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих»/ВНИИЭСМ М.,-1977.-Вып. 7.-С. 25-26.31.Пат. №3782986 (США).

27. Пат. №1468318 (Великобритания).

28. Стонис С.Н., Кукляускас А.И., Бачаускене М.К. Метод глубокой нейтрализации фосфогипса//Строит. материалы.- 1980.-№ 2.-С. 14.

29. Казилюнас А.Л., Стонис С.М. Исследование строительных материалов. Вильнюс: Мокслас,-1983.-140 с.

30. Синицина И.Н. Физико-химические основы технологии композиционных материалов на основе гипсовых вяжущихи сланцевой золы: Дис. . канд. техн. наук. Саратов: СГТУ, -2000.-138 с.

31. Ван Везер Д.Р. Фосфор и его соединения. -М. : Издательство иностранной литературы, -1962.-687 с.

32. Плетнев В. П. Исследование свойств «-полугидрата сульфата кальция, полученного из фосфогипса, и разработка способов повышения его водостойкости: Дис. канд. техн. наук. М.: МХТИ, -1978. -169 с.

33. Симановская Р.Э. Использование отходов производства фосфорных удобрений/Труды НИУИФ, -М.:НИУИФ. -1958. -Вып. 160. -С. 249-266.

34. Производство гипсовых вяжущих: Реф. инф. ВНИИЭСМ. Строительные материалы (зарубежный опыт).-М.: ВНИИЭСМ, -1980. -№4. -С. 27-31.

35. Информация фирмы «Onoda Engineering and Consulting Co., Ltd.». -Tokio: Onoda, -1981. -86 c.

36. Knosel K.R., Lutz R. Seminar on Phosphogypsum Utilization. Istambul, Turkey. -1987. -28 p.42.Пат. №23039 (Япония).43.Пат. №1157128 (ФРГ).

37. Богданович Г.Н. Получение высокопрочного гипса путем варки в жидкой среде. -Киев: Стройиздат, -1963. -36 с.

38. Петров Т.Г., Трейвус Е.Б. Выращивание кристаллов из растворов. -JI.: Недра, -1967. -176 с.

39. Матусевич JI.H. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. -М.: Химия, -1968. -304 с.

40. Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. -М. : Высшая школа, 1964. 242 с.

41. Гордашевский П.Ф., Догорев A.B., Производство гипсовых вяжущих материалов из гипсосодержащих отходов. -М.: Стройиздат, -1987. -105 с.

42. Гордашевский П.Ф. Исследование и разработка технологии гипсовых вяжущих на основе фосфогипса: Дис. доктора техн. наук. -М.: МХТИ, -1977.

43. Воробьев Х.С. Гипсовые вяжущие и изделия (зарубежный опыт). -М.: Стройиздат, -1983. -200 с.

44. Кононов A.A. Роль модификаторов в получении высокопрочного автоклавного вяжущего из фосфогипса/Тр. ВНИИстром. -М. : ВНИИстром. -1987. -Вып. 60(88). -С. 140-144.

45. Будников П.П. Гипс, его исследование и применение. -М.: Стройиздат, -1943. -304 с.

46. Березовский В.А. Ангидритовый цемент из фосфогипса. -М.: Беларусь, -1964. -29 с.

47. Кузнецова Т.В. Исследование свойств ангидритовых вя-жущих/Тр. МХТИ. -1985. Вып. 137. -С. 52-60.

48. Сычева Л.И., Цепелева Е.Ю., Антоничева Н.Б. Использование гипсосодержащих отходов в производстве строительных материалов: Обзорн. инф. ВНИИЭСМ/ВНИИЭСМ -М.:, -1985. Сер. 11. вып. 1. -50 с.56.А.с. 996365, СССР.57.А.с. 1189830, СССР.

49. Фрейдин A.C. Полимерные водные клеи. М. : Химия, 1985.- 144 с.

50. Техника переработки пластмасс/Под ред. Н.И. Басова, В. Броя. М.: Химия, 1985. - 528с.

51. Свиткина М.М., Тереб A.C., Шварцман Г.М. Малотоксичные карбамидные смолы в деревообрабатывающей промышленности. М.: ВНИПИЭИ Леспром, 1977. - 48с.

52. Доронин Ю.Г., Свиткина М.М., Мирошниченко С.М. Синтетические смолы в деревообработке. М.: Лесная промышленность, 197 9.- 208с.

53. Темкина Р.З. Синтетические клеи в деревообработке.-М.: Лесная промышленность, 1971.- 286с.

54. Meyer В., Urea Formaldehyde Resins, Addison -Wesley Pub. Co., -1979.- 345 p.

55. Кондратьев В.П., Доронин Ю.Г. Водостойкие клеи в деревообработке. М. : Лесная промышленность, 1988.-216с.

56. Доронин Ю.Г., Кондратьев В.П. Водостойкие карбамидные клеи для древесных материалов// Деревообрабатывающая промышленность. 1985. -№5. -С.7-9.

57. Рыбина O.E., Продувалова С.С., Кожина В.А. Влияние природы кислоты на реокинетику гелеобразования карбамид оформальдегидных олигомеров//Пластмассы. -1991. №11. -С.61-62.

58. Стоичева Б.У., Радовинович А., Джовия С. Термостойкость композиций на основе модифицированных карбами-доформальдегидных полимеров//Пластмассы. -1991. -№4.1. С«22 2 3•

59. Вирпша 3., Бжезинский Я. Аминопласты. М. : Химия, 1973. - 344с.

60. Решетников В.И., Снегирев В.И. Карбамидоформальде-гидные смолы и композиционные материалы на их основе.// Пластмассы. 1992. -№6. -С58.

61. Канцельсон М.Ю., Балаев Г.А. Полимерные материалы, свойства и применение. Справочник. JI.: Химия, 1982.

62. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977. - 304с.

63. Наполнители для полимерных композиционных материалов/Под ред. Г.С. Каца, Д.В. Милевского. М.: Химия, 1981.- 736.

64. Матвелашвили Г.С., Романов И.М., Мабиш Е.И. Высоко-наполненные материалы на основе аминоформальдегидных смол. М.: Химия, 1981.- 236 с.

65. Хозин В.Г. Влияние трех факторов межфазного взаимодействия на свойства//Полимерные строительные материалы. 1983. - №5. - С.51 - 52.

66. Баранов И.М. О применении гипсового вяжущего при облицовке фасадов зданий//Строительные материалы. 2000. -№2. -С. 29.

67. Ковалев Я.Н., Поконова Ю.В. О выборе минеральных наполнителей для полимерсодержащих композиционных мате-риалов//Известия вузов. Строительство и архитектура. -1986. -№4. -С.53-56.

68. Полимергипсовые декоративно-облицовочные материалы с повышенными физико механическими свойствами// Строительные материалы.-1985.-№б.-С.17-18.

69. Байболов С.М., Садуакасов М.С. Новые полимергипсовые композиции для декоративно-акустических плит// Строительные материалы.-1980.-№10.-С.27-28.

70. Тужилин Г.И., Краснова И.Е., Кульчицкий В.И. Роль pH в процессе отверждения меламиноформальдегидных олиго-меров //Пластмассы. -1983. -№5. -С.17 18.

71. Подлесных В.А. Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов Москвы/ /Строительные материалы. 1989. - №4. - С.28.

72. А.с. 1583382 СССР, МКИ 5С 04В 26/10. Полиминеральная смесь/H.A. Самигов, В. И. Соломатов, А. Т. Джалилов (СССР). -№4485483/31-33; заявл. 21.09.88; опубл. 07.08.90; бюл. №2 9.

73. А.с. 1597351 СССР, МКИ 5С 04В 26/12. Полиминеральная смесь/H.A. Самигов (СССР). -№4638354/23-33; заявл. 13.01.89; опубл. 07.10.90; бюл. №37.

74. A.c. 1730076 РФ, МКИ 5С 04В 26/12. Полиминеральная смесь/Б.М. Салахитдинов, И. В. Путлиев, Ш. Абдуллаев,

75. Т.У. Аликулов (РФ). -№4838634/33; заявл. 29.03.90; опубл. 30.04.92; бюл. №16.

76. A.c. 1730077 РФ, МКИ 5С 04В 26/12. Полиминеральная смесь/Ш. Абдуллаев, Б.М. Салахитдинов, Т.У. Аликулов (РФ). -№4839265/33; заявл. 15.06.90; опубл. 30.04.92; бюл. №16.

77. Митинская Г.П. Органоволокниты. Пластики конструкционного назначения. М.: Химия, 1974. - С.266 - 300.

78. Шолохова Г.В., Кондратьев В.П. Модификация карбами-доформальдегидных смол сополимером акрилонитрила с N-винилкапролактамом // Сб. тр. ЦНИИФ М.: Лесная промышленность. - 1985.- С.91-94.

79. Войт В.Б., Глухих В.В. Изменение вязкости карбамидо-формальдегидных олигомеров в процессе гелеобразования// Пласт. массы. 1994.- №3.-С. 34-35.

80. Бецин Т.В., Салика З.Н., Арутюнов B.C. Материалы на основе модифицированных карбамидоформальдегидных полимеров/ /Пласт . массы. 1991. - №4. - С.22 - 23.

81. Регель В.Р., Лесковский А.Н., Орлов Л. Р. О взаимодействии в полимер полимерной композиции//Механика полимеров. - 197 6. - №5. - С.815 - 818.

82. Роль модификации полимерных систем разных классов на формирование свойств / Ю.В. Зеленев, E.H. Задорина, А.Ю. Вшелев и др. // Пласт, массы.-1998.- №4.- С. 2 025.

83. Коршак В.В., Тужилин Г.И. Отверждение меламинофор-мальдегидных олигомеров в присутствии различных катализаторов // Пласт, массы. 1982. - №6. - С.47 - 48.

84. Полунин В.К. Модифицирование меламиноформальдегидных композиций эластомерами// Пласт, массы. 1982. - №3. - С.32 - 33.

85. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. -М.: Металлургия, 1969. 157 с.

86. Налимов В.В. Планирование эксперимента//Журнал ВХО им. Менделеева, -том XXV. -1980. -№1. -С. 3-4.

87. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1985. -448 с.

88. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1975. -283 с.

89. Новые идеи в планировании эксперимента/Под ред. В.В. Налимова. -М.: Наука, 1969. -336 с.

90. Новик Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. -М.: Издательство МИСИС, 1971. Раздел IV. Планирование экспериментов при изучении диаграмм состав - свойство. -14 8 с.

91. Gorman J.W., Hinman J.E. Simplex lattice design for multicomponent system/Technometrics, 1962, v. 4, №4, p. 4 63.

92. Nelder J.A., Mead R. A Simplex method for function minimization/Computer Journal. -1965. -№7. p.308-313.

93. Саутин C.H. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. -JI. : Химия, 1975. -48 с.

94. Спиридонов Ф.П. Замедлитель схватывания гипса //Строительные материалы. -1982. -№10. -С. 22-23.

95. Сычев М.М. Неорганические клеи. -JI. : Химия, 1986. -152 с.

96. Вернигорова В.H. Физико-химические основы образования модифицированных гидросиликатов кальция для композиционных материалов. Дис. . докт. техн. наук. Саратов: СГТУ, -1999.- 473с.

97. Калинина Л. С., Моторина М.А., Никитина Н.И. Анализ конденсационных полимеров. -М.: Химия, 1984. -296 с.

98. А. с. 1579912 СССР, МКИ С 04 В 28/00 Композиция для изготовления строительных изделий/ С.Е. Артеменко,. В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, Н.В. Федякова (СССР). -№ 4439884/31-33; Заявлено 13.06.88; опубл. 22.03.90//Открытия, изобретения. -1990. -№27.

99. Керамический кирпич с добавкой фосфогипса: Информ-листок №73-91/Сарат. ЦНТИ; Сост. В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, С.Е. Артеменко. -Саратов, 1991. -1с.

100. Композиционный материал строительного назначения на основе фосфогипса: Информлисток №91-6/Сарат. ЦНТИ; Сост. В.В. Андреева, C.B. Арзамасцев, С.Е. Артеменко. -Саратов, 1991. -1с.

101. Артеменко С.Е., Андреева В.В., Арзамасцев C.B. Утилизация фосфогипса и сланцевой золы для приготовления тампонажных растворов//Экологические аспекты производства строительных материалов: Тез. докл. Всес. конф. -Пенза, 1992. -С.8.

102. Арзамасцев C.B., Андреева В.В., Артеменко С.Е. По-лимерфосфогипсовые материалы строительного назначе-ния/Сарат. гос. техн. ун-т. Технол. ин-т. -Энгельс, 1999. 11с. -Деп. в ВИНИТИ 04.11.99. №3201-В98.

103. Композиционный материал на основе фосфогипса для строительных изделий: Информлисток/Сарат. ЦНТИ; Сост. C.B. Арзамасцев, В. В. Андреева, С.Е. Артеменко. Саратов, 1999. -1с.

104. Арзамасцев C.B., Андреева В.В. Влияние добавок на структуру композиционных строительных материалов на основе фосфогипса// Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа-99: Тез. докл. Междунар. конфер.-совещ. -Саратов, 1999.-С.32.

105. Арзамасцев C.B., Андреева В.В., Артеменко С.Е. Отходы сырье для производства строительных материалов/ /Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа-99: Тез. докл. Междунар. конфер.-совещ. -Саратов, 1999.-С.33.155

106. Рабек Я. Экспериментальные методы в химии полимеров. В 2-х.:Пер. с англ. М.: Мир, 1983. - 480 с. 12 6. Пилоян О.Г. Введение в теорию термодинамического анализа. М.: Наука, 1964. -235 с.

107. Инфракрасная спектроскопия полимеров/Под ред. И. Деханта. М.: Химия,1976. - 472 с.

108. Беллами JI. Инфракрасные спектры молекул. М. : Ил., 1957. - 590 с.

109. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГОСУДАРСТВЕННОМ КОМИТЕТЕ СССР ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ (Г0СК0МИ30БРЕТЕНИЙ)1. ГУ1.IоА/о

110. На основании полномочий, предоставленных Правительством СССР,

111. Госкомизобретений выдал настоящее авторское свидетельствона.язобретение: Компбзиция для изготовления строительных изделий'

112. Федякова Наталья Валентиновналадами ро вич и

113. Заявитель: САРАТОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

114. Заявка № Приоритет изобретения4439884 ; \ 13 июня 1988г.

115. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений ССОРп „ 22 марта 1990г.

116. Действие авторского свидетельства распространяется на всю территорию Сожа ССР.1. Председатель Комитета1. Начальник отделан1. Х58 "

117. Директор завода сборного железобетонами производства кирпича ;11Пур^./. . В. А „ Корсако1. Л Т С Ф1. А г. 1наработки опытной партии кирпичей на Балаковском заводе сборного железобетона к производства кирпича КПП

118. Опытная партия получена на технологическом оборудовании завода с соблюдением всех действующих параметров технологического процесса.

119. Кирпич характеризуется следующие свойствами:

120. Разрушающее напряжение кг/см2: при сжатии 101 при изгибе - 23,3 что соответствует марке "100"

121. Контролер производства Т. Н. Барлашовакирпича. /

122. Ст.науч.сотр.к&ф.ХТ ЗФ СПИ /¿V.В.В.Андреева159 "Утверждаю"

123. Директор завода сборного железобетонами производствакирпича КЩ• КорсаковвИб-;— . I {ШМ птц ддп •Тф^'ПЯгрЙи • •■ Саратовской обл.1. А V та * X V Xнаработки опытно-" партии кирпичей на Балаковском заводе сборного железобетона и производства кирпича КПП

124. Полученные кирпичи характеризуются следующими свойствами:.V

125. Разрушающее напряжение,кг/см^ .при сжатии соответствует ¿¿-"100"при изгибе ¿3,4 соответствует М-"Ю0"

126. Водопоглощение,^ 17 Морозостойкость, циклов -15 Испытания проводились з ЦСЛ Сар&тозГЭСстрой, акты прилагаются.

127. Кирпич без добавок фосфогипса характеризуется сяедущими свойствам Разрушающее напряжение, кг/с:/*при изгибе -11 ~ 23,6 соответствует М-"100йпри сжатии 92. соответствует М-" 7о"

128. Испытания проводились в лаборатории Балаковского завода сборного железобетона и производства ра^п^ра КПП.1. Гл. технолог завода

129. Начальник СТК завода ' ' С-'и (><--£— Т. К. «у к

130. Ст. научн. сотр. каст:. ХТ ЗФ СПИ / В.В.Андреева

131. Ас. и с тент каф. Х'Т С.В.Арзамасцев1. Й^МСОВАНО•о^ с. ------- ''>

132. СПИ,профессор ^В.М.Седелкин 1988 г.

133. УТВЕРДДАЮ Директор зайфда строительных :материаловд1о иг^с »П. БОГОМОЛОВ1. У " 1988 г,1. АКТнаработки опытной партии кирпичей на Энгельсском заводе строительных материалов

134. Влажность фосфогипса составляла примерно 20$, Введение §Г с такой влажностью не потребовало удлинения действующих технологических параметров получения кирпича. При сушке и обзмге не было обнаружено образования сквозных трещин.

135. Полученный кирпич характеризуется следующими свойствами: