Анотація до роботи:

Кіценко Т.П. Вогнетривкі алюмосилікатні і кремнеземисті бетони на основі модифікованих лужних в’яжучих. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністтю 05.23.05 – будівельні матеріали та вироби. – Донбаська національна академія будівництва і архітектури, Макіївка, 2007 р.

Дисертація присвячена теоретичному та експериментальному дослідженню вогнетривких та високовогнетривких алюмосилікатних і кремнеземистих бетонів на основі розчинного силікату і алюмінату натрію з термомеханічними властивостями, підвищеними за рахунок використання структуроутворюючих компонентів, що не є плавнями стосовно заповнювачів і мікронаповнювачів.

Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено, що шамотнокаоліновий пил-винос з електрофільтрів обертних печей обпалу кускового шамоту й аморфний ультрадисперсний кремнезем проявляють активну структуроутворюючу роль при твердінні та нагріві відповідно алюмосилікатних і шлаколужних кремнеземистих в’яжучих на основі алюмінатів і низькомодульних силікатів натрію. Встановлено залежності вогнетривкості і показників температури деформації під стандартним навантаженням 0,196 МПа алюмосилікатних композицій з вмістом 30-95% Al₂O₃ від введення 2-6% Na₂O. Досліджено структурнофазові зміни, що відбуваються в камені в’яжучих матриць при твердінні і нагріванні до температури 1600 С. Оптимізовано склади бетонів на шамотних, мулітокорундових і кварцито-динасових заповнювачах з однаковими показниками вогневих властивостей в’яжучої матриці і заповнювачів, вивчено основні експлуатаційні властивості бетонів.

Виконано промислове впровадження одного з видів розроблених бетонів при виробництві безвипалювальних виробів для футерівки сталерозливальних ковшів свідчить про значну перспективу їх впровадження для монолітних і збірних футерівок різноманітних теплоагрегатів металургії, коксохімії, будіндустрії і т.ін.

1. Розроблено склади лужних вогнетривких алюмосилікатних і кремнеземистих бетонів з підвищеними термомеханічними властивостями за рахунок низького вмісту Na₂O (до 2%) шляхом встановлення закономірностей низько- і високотемпературного синтезу в’яжучих систем на основі силікатів і алюмінатів натрію, з використанням структуроутворюючих дисперсних компонентів – шамотнокаолінового пилу та аморфного мікрокремнезему.

2. Вивчено вплив лужного оксиду-плавня (2-6%) на вогнетривкість і показники температур деформації під стандартним навантаженням 0,196 МПа алюмосилікатних в’яжучих з вмістом 30-95% глинозему, що дозволяє прогнозувати склад бетонів з максимальним використанням температурних можливостей вогнетривких заповнювачів.

3. Досліджено низько- і високотемпературні структурнофазові зміни, що відбуваються в камені алюмосилікатних і кремнеземистих в’яжучих при уведенні шамотнокаолінового пилу-винесення та ультрадисперсного кремнезему, які дозволяють регулюванням хімічного складу в’яжучої матриці цілеспрямовано впливати на експлуатаційні властивості вогнетривких бетонів.

4. Встановлено залежності гідравлічної активності в’яжучих від умов твердіння, параметрів розчинів силікату й алюмінату натрію, співвідношення між вогнетривкими мікронаповнювачами і структуроутворюючими компонентами, що дозволили одержати бетони гідратаційного твердіння з початковою міцністю 23 - 38 МПа, які характеризуються значним збільшенням міцності при температурах дегідратації та спікання в’яжучої матриці, високою термостійкістю і граничною температурою застосування 1300-1950С, яка визначається вогневими властивостями заповнювачів.

5. Розроблено технологічний регламент на виробництво бетонних (безвипалювальних) виробів шамотного складу для футерівки сталерозливальних ковшів, упровадження якого дозволило, за рахунок заміни випалу при 1500 - 1520С сушінням виробів при 160-180С, отримати річний економічний ефект при виробництві 60000 тонн продукції на кінець 2006 р. в обсязі 532680 грн. Отримані результати промислового впровадження дозволяють говорити про значну перспективу впровадження розроблених бетонів для монолітних і збірних футерівок різноманітних теплоагрегатів металургії, коксохімії, будіндустрії і т. ін.

Основні положення дисертації опубліковані в роботах:

1. Ефремов А.Н., Киценко Т.П. Физико-химическая диспергация микронаполнителей для огнеупорных бетонов // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Макіївка. – 2004. – Вип. 1(43). Том 1. – С. 188-191.

2. Ефремов А.Н., Деркач М.В., Киценко Т.П., Канатаева О.О. Огнеупорные бетоны на основе растворимых силиката и алюмината натрия с огнеупорными отвердителями // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Макіївка. – 2004. – Вип. 1(43). Том 2. – С. 90-93.

3. Киценко Т.П. Исследование влияния химических добавок на физико-механические свойства огнеупорных вяжущих // Современные проблемы строительства. – Донецк: Украинская государственная строительная корпорация «Укрстрой», ДонпромстройНИИпроект. – 2004. – Вип. 2(7). – С. 133-136.

4. Ефремов А.Н., Киценко Т.П., Поливцев С.С., Деркач М.В. Оптимизация состава огнеупорных вяжущих на основе шамота и силиката натрия // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. – Макіївка. – 2005. – Вип. 1(49). – С. 31-34.

5. Ефремов А.Н., Киценко Т.П. Огнеупорные алюмосиликатные вяжущие на основе жидкого стекла без отвердителей-плавней // Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури. – Одеса. – 2005. – вип. №20. – С. 128-134.

6. Киценко Т.П. Термомеханические свойства огнеупорных алюмосиликатных вяжущих на основе жидкого стекла// Современные проблемы строительства. – Донецк: Украинская государственная строительная корпорация «Укрстрой», ДонпромстройНИИпроект. – 2005. – Вип. 3(8). – С. 239-242.

7. Киценко Т.П. Исследование свойств высокоглиноземистых вяжущих на основе жидкого стекла// Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. – Макіївка. – 2006. – Вип. 5(61). – С. 179-181.

8. Ефремов А.Н., Киценко Т.П. Модифицированное шлакощелочное вяжущее для огнеупорных кремнеземистих бетонов // Ресурсоекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. – Національний університет водного господарства та природокористування. – Рівне. – 2006. – Вип. 14. – С. 50-56.

Особиста участь здобувача в цих роботах. Усі основні результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно. Для підготування публікацій, виконаних у співавторстві, автором дисертації проведено:

дослідження процесу фізико-хімічної диспергації мікронаповнювачів для вогнетривких бетонів [1];

дослідження в’яжучих на основі розчинних силікату та алюмінату натрію з отверджувачами, що не вміщують плавні [2];

оптимізацію складів вогнетривких рідкоскляних в’яжучих на основі шамоту [4];

узагальнення результатів дослідження впливу шамотно-каолінового пилу-винесення та ультрадисперсного кремнезему на термомеханічні властивості відповідно алюмосилікатних і кремнеземистих бетонів [5, 8].