2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение...............................................................4
Глава 1. Минералогия сульфатов кальция и продуктов их преобразования п природных и техногенных процессах..............................9
1.1. Минералогическая характеристика, кристаллохимия и генезис гипса, бассанита и ангидрита..............................................9
1.1.1. Гипс............................................................9
1.1.2. Бассанит........................................................14
1.1.3. Ангидрит........................................................19
1.2. Структурные преобразования гипса и ангидрита в природных и
техногенных процессах..............................................23
1.2.1. Структурные преобразования в системе гипс-ангидрит при отжиге . . 23
1.2.2. Гипсифнкация (гидратация) ангидрита в присутствии растворимых солей.............................................................31
1.2.3. Гидратация ангидрита в присутствии минеральных добавок..........33
1.2.4. Процессы “старения” нанокристаллов минералов, используемых в строительных материалах...........................................34
Глава 2. Методы исследований природных и техногенных преобразований
минералов гипс <->ангидрит.....................................36
2.1. Спектроскопические исследования...................................36
2.1.1. Люминесценция...................................................36
2.1.2. Изучение зарядовых центров поверхности минералов с помощью спсктрофотометркческого метода и сорбции органических красителей........................................................37
2.1.3. Электронный парамагнит ный резонанс.............................40
2.2. Рентгенофазовый анализ............................................41
2.3. Измерение проводимости растворов (кондуктометрия).................44
Глава 3. Кристаллохимические особенности природных гипсов поданным
люминесцентного анализа и электронного парамагнитного резонанса ................................................... 48
Глава 4. Влияние структурных преобразований на поверхностные активные
центры и внутренние дефекты в гинее при его отжиге до 1000°С . 60
4.1. Генетическая связь структур гипса, бассаннта и ангидрита но кристаллографическим данным.......................................60
4.2. Влияние структурных преобразований в гипсе на концентрацию поверхностных активных центров при отжиге до 1000°С...............63
4.3. Влияние структурных преобразований, сопровождающих отжиг гипса от 200 до 1000' С, на динамику изменения радиационных дефектов сульфатов кальция по данным электронного парамагнитного резонанса...........69
Глава 5. Роль поверхностных активных центров ангидрита в процессах гидратации и “старения” ангидрита в присутствии различных добавок................................................................83
5.1. Особенности кинетики процесса гидратации ангидрита в присутствии растворимых солей.................................................83
5.2. Роль поверхностных активных центров ангидрита, минеральных и химических добавок в процессах его гидратации.....................90
5.2.1. Влияние на поверхностные активные центры ангидрита присутствия минеральных добавок (кальцита, доломита, кварца) в композиционной смеси ангидритового цемента при его гидратации....................90
5.2.2. Роль поверхностных активных центров ангидрита и химических добавок, используемых в производстве ангидритового цемента на процесс его гидратации............................................................100
5.3. Роль поверхностных активных центров композиционного
ангидри тового цемента в физико-химических процессах старения . . .102
Заключение............................................................110
Библиографический список..............................................113
О Са © О О 8 • Н
Рисунок 1.1.2.
Элементарная ячейка структуры гипса (вид вдоль оси Ъ, начало координат находится в точке (0;1/4;0))
12
Таблица 1.1.
X У . 7
Са 0.5 0.07967 0.25
Б 0.0 0.07705 0.75
0(1) 0.9632 0.1319 0.55047
0(2) 0.75822 0.02226 0.66709
0(\У) 0.3796 0.18212 0.45881
Н(1) 0.25112 0.16158 0.50372
Н(2) 0.40458 0.24275 0.49217
Для структуры гипса характерны два слоя групп 50/'\ связанные вместе ионами Са', параллельные плоскости (010). Эти двойные слои разделяются слоями из молекул воды. В структуре гипса каждый ион Са координируется шестью ионами кислорода групп 50, и двумя кислородами молекул воды. По данным ИК-спектроскопических исследований (Кушнир, 1983), каждый кислород молекул воды образует координационную связь с атомом кальция, а каждый протон воды помимо ионной связи со своим кислородом имеет водородную связь либо с кислородом тетраэдра 50/' того же двойного слоя (Е=15 кДж/моль, у=3565 см1), либо - с кислородом тетраэдра 50/' соседнего слоя (12=7.3 кДж/моль, у=3420 см'1).
Для гипса характерны очень небольшие колебания химического состава. Отмечается присутствие в образцах гипса 5/, Са, 77, Ре, $г, часто В. А1, Мп и Си, в ряде случаев - следов Ве, У, 2г, Ш. Ва (Миропольский, 1943). В гипсе встречаются механические примеси СаС.О>, МаС1, 5/02, Ре^О} , глинистых минералов.
Чистый гипс бесцветный, прозрачный или сисжнобелый. Он бывает также серым, голубоватым, желтоватым, оранжевым, бурым, красным и даже черным от механических примесей, захваченных при кристаллизации, и структурных дефектных центров - радикалов.
- Київ+380960830922