vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Buildingvestniktgasu-370Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯCONSTRUCTION MATERIALS AND PRODUCTSПолучение водостойких, прочных силикатных материалов на основе природного и техногенного сырьяProduction of Water-Resistant, Strong Silicate Materials Based on Natural and Industrial Raw MaterialsЛукашевичОльга ДмитриевнаLukashevichOl'ga D.odluk@yandex.ruЛотовВасилий АгафоновичLotovVasilii A.valotov@tpu.ruУсоваНадежда ТерентьевнаUsovaNadezhda T.usovant@tpu.ruЛукашевичВиктор НиколаевичLukashevichViktor N.vnluc@yandex.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияТоmsk State University of Architecture and BuildingRussian FederationНациональный исследовательский Томский государственный политехнический университетРоссияNational Research Тоmsk Polytechnic UniversityRussian Federation20172102201806151160Copyright © Лукашевич О.Д., Лотов В.А., Усова Н.Т., Лукашевич В.Н., 20182018Лукашевич О.Д., Лотов В.А., Усова Н.Т., Лукашевич В.Н.Lukashevich O.D., Lotov V.A., Usova N.T., Lukashevich V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/370

Разработан способ получения безавтоклавных силикатных строительных материалов, обладающих высокой водостойкостью и прочностью. В состав сырья входят жидкое стекло, гашеная или негашеная известь, наполнитель (микрокремнезем или диатомит). На основе взаимодействия жидкого стекла с ионами Са2+, выделяющимися при его контакте с негашеной известью (сухим СаО), получен новый вяжущий материал, представляющий собой смесь гидросиликатов кальция с кремнегелем, находящимся в вязко-пластичном состоянии. Представлены результаты исследования влияния состава жидкостекольных композиций на физико-механические показатели полученных из них материалов. Предложена схема механизма физико-химических превращений в системе CaO-Na2O × 3SiO2 × n Н2О. Показаны экологические и экономические преимущества предлагаемых силикатных материалов по сравнению с другими жидкостекольными композициями. Предлагаемый способ позволяет достичь следующих результатов: упрощение состава жидкостекольной композиции; удешевление жидкостекольной композиции; повышение водостойкости; обеспечение экологической безопасности. Полученные силикатные материалы можно использовать для производства шпатлевок, кислотостойких бетонов, в качестве теплоизоляционных и конструкционных в строительных изделиях различного назначения.

The paper proposes the production technique for silicate building materials of non-autoclave hardening which possess high strength and water resistance. The raw material comprises liquid glass, caustic lime, microsilica or diatomite filler. Based on the interaction between liquid glass and Са2+ ions releasing during its contact with caustic lime (dry CaO), a new binding material is obtained. it represents a mixture of hydrated calcium silicate and silica gel which is in a viscous-plastic state. Research results are obtained concerning the influence of the liquid glass compositions on mechanical-and-physical properties of synthesized materials. The schematic of physicochemical mechanism is proposed for CaO-Na2O × 3SiO2 × n Н2О system. Ecological and economic advantages of this method over other liquid glass compositions are described for proposed silicate materials. This method allows to simplify the liquid glass composition, reduce its cost, improve water resistance and ensure environmental safety. The resulting silicate materials can be used in the production of putty, acid-resistant concrete, and use them as insulating materials in construction products of various purposes.

жидкое стеклоСаО and Са (ОН)2безавтоклавные силикатные строительные материалыгидросиликаты кальцияliquid glassСаО and Са(ОН)2 autoclaveless silicate materialshydrated calcium silicateReferencesАкулова, М.В. Водостойкое силикатное покрытие / М.В. Акулова, Ю.А. Щепочкина // Строительные материалы. - 1998. - № 11. - С. 39.Akulova M.V., Shchepochkina Yu.A. Vodostoikoe silikatnoe pokrytie [Water resistance silicate coating]. Stroitel'nye materialy. 1998. No. 11. P. 39. (rus)Войтович, В.А. Нанотехнологии в производстве силикатного кирпича / В.А. Войтович, И.Н. Хряпченкова, А.А. Яворский // Строительные материалы. - 2010. - № 2. - С. 60-61.Voitovich V.A., Khryapchenkova I.N., Yavorskii A.A. Nanotekhnologii v proizvodstve silikatnogo kirpicha [Nanotechnologies in silicate brick production]. Stroitel'nye materialy. 2010. No. 2. Pp. 60–61. (rus)Строительные материалы на жидкостекольном связующем. Ч. 1. Жидкое стекло как связующее в производстве строительных материалов // Техника и технология силикатов. - 2012. - Т. 19. - № 2. - С. 25-28.Stroitel'nye materialy na zhidkostekol'nom svyazuyushchem. Ch. 1. Zhidkoe steklo kak svyazuyushchee v proizvodstve stroitel'nykh materialov [Building materials based on liquid glass binder. Pt. 1. Liquid glass as binder in production of building materials]. Tekhnika i tekhnologiya silikatov. 2012. V. 19. No. 2. Pp. 25–28. (rus)Пат. 2190583 Российская Федерация. МПК7 С04В 41/65. Способ получения водоотталкивающего продукта, продукт и способ придания водонепроницаемости поверхности строительного материала / Ж.Е. Думе (FR). - Опубл. 10.10.2002 г.Dume Zh.E. Sposob polucheniya vodoottalkivayushchego produkta, produkt i sposob pridaniya vodonepronitsaemosti poverkhnosti stroitel'nogo materiala [Production technique for waterproofing product production]. Pat. Rus. Fed. N 2190583, 2002. (rus)Пат. 2408552 Российская Федерация. МПК C04B26/02; C09D1/02. Наноструктурирующее связующее для композиционных строительных материалов / Д.А. Бейлин (IL), Ю.М. Борисов (RU), О.Л. Фиговский (IL), И С. Суровцев (RU). - Опубл. 01.10.2011 г.Beilin D.A. (IL), Borisov Yu.M. (RU), Figovskii O.L. (IL), Surovtsev I.S. Nanostrukturiruyushchee svyazuyushchee dlya kompozitsionnykh stroitel'nykh materialov [Nanostructuring binders for composite materials]. Pat. Rus. Fed. N 2408552, 2011. (rus)Пат. 2105738 Российская Федерация. МПК C04B28/26. Композиция для изготовления строительных изделий / Ю.Г. Иващенко, А.А. Сурнин, Д.В. Мещеряков. - Опубл. 27.02.98 г.Ivashchenko Yu.G., Surnin A.A., Meshcheryakov D.V. Kompozitsiya dlya izgotovleniya stroitel'nykh izdelii [Composition for building material production]. Pat. Rus. Fed. N 2105738, 1998. (rus)Пат. 2235697 Российская Федерация. МПК 6 C04B28/26. Жидкостекольная композиция / Ю.Г. Иващенко (RU), Р.В. Фомин (RU). - Опубл. 10.09.2004 г.Ivashchenko Yu.G., Fomin R.V. Zhidkostekol'naya kompozitsiya [Liquid glass composition]. Pat. Rus. Fed. N 2235697, 2004. (rus)Пат. 2245861 Российская Федерация. МПК 6 C04B28/26. Жидкостекольная композиция / Ю.Г. Иващенко (RU), Р.В. Фомин (RU). - Опубл. 10.02.2005 г.Ivashchenko Yu.G., Fomin R.V. Zhidkostekol'naya kompozitsiya [Liquid glass composition]. Pat. Rus. Fed. N 2245861, 2005 (rus)Григорьев, П.Н. Растворимое стекло (получение, свойства и применение) / П.Н. Григорьев, М.А. Матвеев. - М. : Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1956. - 442 с.Grigor'ev P.N., Matveev M.A. Rastvorimoe steklo (poluchenie, svoistva i primenenie) [Liquid glass (production, properties, applications]. Moscow: Gosizdat Publ., 1956. 442 p. (rus)Тейлор, Х.Ф.У. Химия цемента / Х.Ф.У. Тейлор. - М. : Мир, 1996. - 560 с.Taylor H.F.W. Khimiya tsementa [Cement chemistry]. Moscow: Mir Publ., 1996. 560 p. (transl. from Engl.)Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия / В.В. Илюхин, В.А. Кузнецов [и др.]. - М. : Наука, 1979. - 184 с.Ilyukhin V.V., Kuznetsov V.A., et al. Gidrosilikaty kal'tsiya. Sintez monokristallov i kristallokhimiya [Hydrated calcium silicates. Synthesis of single crystals and crystal chemistry]. Moscow: Nauka Publ., 1979. 184 p. (rus)Лотов, В.А. Утилизация железистых шламов водоочистки в технологии строительных материалов / В.А. Лотов, О.Д. Лукашевич, Н.Т. Усова. - Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2014. - 140 с.Lotov, V.A., Lukashevich O.D., Usova N.T. Utilizatsiya zhelezistykh shlamov vodoochistki v tekhnologii stroitel'nykh materialov [Ferric slag utilization in building material technology]. Tomsk: TSUAB Publ., 2014. 140 p. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.