Термическая активация каолинитовых глин

Abstract

Пуццолановые свойства чистых каолинитовых глин широко известны, но в природных глинах содержатся такие примеси, как иллит, кварц, анатаз и полевой шпат, и возможности прогнозирования их пуццолановых свойств еще плохо изучены. Цель данной работы состоит в исследовании пуццолановых свойств продуктов термической активации каолинитовых глин из нескольких областей Аргентины. Проанализированы пять видов глин, имеющих различное содержание каолинита, примесей и обладающих различной степенью кристалличности. Образцы исследованы методами рентгенофазового анализа (РФА) и инфракрасной (ИК) спектроскопии с Фурье-преобразованием. Спектры ИК-пропускания дают прямую качественную и количественную информацию об упорядоченности или неупорядоченности структуры изучаемых видов глин. Глины прокаливали при 700 °C и затем измельчали до размера частиц менее 45 мкм. Структурные изменения в материале после прокаливания изучали методами ИК-спектроскопии и РФА, в то время как активность оценивали по методу Фраттини и поглощению Са(ОН)2 из насыщенного раствора извести. На основании результатов испытания Фраттини четыре из исследованных глин можно отнести к пуццолановым материалам. Прочность при сжатии цементно-песчаных растворов с добавками прокаленных глин определяли через 7, 28 и 90 сут. Пуццолановая активность глин имела хорошее соответствие с содержанием в них каолинита и с величиной, обратной кристалличности, которую определяли с помощью ИК-спектроскопии. Данное исследование показывает, что обычные глины из различных областей Аргентины после термической активации могут представлять интерес в качестве пуццолановых материалов.