Улучшение декоративных и строительно-технических свойств цветных цементов методом механоактивации

• Автор: Придачин, Кирилл Александрович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. АНАЛИТОЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Белый портландцемент как основа декоративных цементов

1.1.1. Получение белого портландцемента

1.1.2. Свойства белого портландцемента

1.1.3. Способы повышения белизны портландцемента

1.2. Декоративные цементы

1.3. Механоактивация цементов

1.3.1. Теоретические основы механоактивации

1.3.2. Методы измельчения и основное помольное оборудование

1.3.3. Перспективы развития технологий помола цементов
1.4. Выводы и цель работы
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика исходных материалов 3
2.2. Обоснование выбора способа механоактивации декоративных цементов
2.3. Методы исследования декоративных цементов
2.3.1. Определение строительнотехнических свойств цементов
2.3.2. Методики физикохимических исследований
2.3.3. Исследование декоративных свойств цементов
2.4. Чувствительность и точность определений
Глава 3. ВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ НА СВОЙСТВА
ЦЕМЕНТОВ
3.1 Влияние механоактивации на тонкость помола цемента
3.2 Влияние механоактивации на кинетику гидратации цементов
3.3 Влияние механоактивации на строительнотехнические свойства цементов
3.4 Влияние механоактивации на белизну цемента
Глава 4. ВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ НА ПРОЦЕСС СТАРЕНИЯ
ЦЕМЕНТОВ
4.1 Исследование адсорбционных взаимодействий в системе цемент г вода
4.1.1 Исследование адсорбции паров воды в проточной системе
4.1.2 Исследование адсорбции паров воды в статических условиях
4.1.3 Адсорбционное равновесие в системе цементпары воды
4.2 Калориметрические исследования процесса гидратации цемента
4.3 Механоактивация как способ сохранения активности цемента при 5 хранении
Глава 5. МЕХАНОАКТИВАЦИЯ КАК СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ
ДЕКОРАТИВНЫХ И СТРОИТЕЛЬНОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЦВЕТНЫХ ЦЕМЕНТОВ
5.1 Влияние количества пигмента на спектральные характеристики 1 цветного цемента
5.2 Механизм пигментации цементных зерен
5.3 Строительнотехнические свойства пигментированных цементов
5.4 Практическое применение цветных цементов полученных методом 1 механоактивации с использованием виброцентробежной мельницы.
6. ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА
8. ПРИЛОЖЕНИЯ
8.1 Приложение 1 Таблица стандартов МКО ,
8.2. Приложение 2 Акты.
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность


В белом портландцемента содержание закиси железа не должно превышать 0,5 % по массе [], белизна цемента при этом по сравнению с белизной BaS, принимаемой за эталон, составляет % и выше по ГОСТ 5-, либо % по DIN []. По степени белизны различают белый цемент трех сортов: у 1-го коэффициент отражения света в процентах абсолютной шкалы должен быть не менее , у 2-го - и у 3-го - []. По данным П. П. Гайджурова с сотрудниками [] увеличение содержания Fe3 клинкере от 0,3% до 1% снижает белизну на -%, а увеличение содержания Мп от 0 до 0,2% на -%. Как видно, влияние марганца на белизну белого цемента более значительно, чем влияние железа. Эти данные подтверждены также результатами работ А Л. Зубехина [, ]. На степень белизны цемента влияет не только концентрация окрашивающих оксидов, но и соотношение минералов силикатов кальция. Оксид железа, который неизбежно содержится в сырьевых компонентах, может образовывать алюмоферритные соединения или твердые растворы с силикатными минералами [-]. Так, с ростом содержания алита в клинкере белизна его повышается, при большем количестве С - уменьшается. Это объясняется различной способностью Сз8 и растворять в себе оксиды железа. В белите ? Алитовые клинкеры имеют коэффициент отражения на 3-4 % выше, чем белитовые []. Это вполне коррелирует с особенностями распределения примеси оксидов по фазам с учетом того, что внедрение Рез в белит, происходит уже при его образовании на стадии твердофазовых процессов, начиная с температуры порядка 0 °С, когда еще закон сокристаллизации фаз и примеси не действует []. В связи с этим рекомендуемый коэффициент насыщения (КН) составляет величину 0,-0,. Снижение КН до 0,-0, приводит к понижению белизны цемента; повышение КН до 0, - 0, затрудняет обжиг, вызывает образование в клинкере свободной извести, которая в свою очередь, может вызвать неравномерность изменения объема цементного камня. В настоящий время на территории Российской Федерации практически не осталось ни одного месторождения сырьевых материалов, позволяющих получать цемент высокой степени белизны. Поэтому для улучшения качества цветных цементов одной из технологических операций является проведение предварительного отбеливания цемента, а также осуществление ряда технологических приемов, результатом которых становится повышение степени белизны цемента, т. Методы повышения коэффициента отражения, используемые в технологии производства белого портландцемента, основываются или на частичном удалении ионов переходных металлов из системы, либо на их переводе в валентное или координационное состояние с меньшей окрашивающей способностью, либо на увеличении поверхностного отражения. При этом следует учесть, что процесс формирования железосодержащих фаз, а следовательно и кинетика клинкерообразования во многих отношениях отличается от процесса формирования клинкера обычного серого портландцемента []. Наиболее простым методом является резкое охлаждение (закалка) клинкера водой. В зависимости от состава клинкера и содержания в нем оксидов железа повышение коэффициента белизны может достигать %. Однако после такой технологической операции клинкер нужно сушить, что в свою очередь приводит к понижению белизны на 3-5% и требует затрат дополнительной энергии []. Вместо воды в качестве закалочной среды можно использовать растворы некоторых солей или кислот. Повышение белизны в этом случае можно объяснить внедрением ионов солей в структуру минералов клинкера. При этом красящие оксиды, содержащиеся в клинкере, переходят в бесцветные либо в слабоокрашенные соединения или соединения, имеющие цвет, дополнительный к белому. Например, по данным работы [] при использовании в качестве закалочной среды воды коэффициент белизны клинкера составляет %, а раствора Цр - уже %. При использовании 2-х %-ных растворов одноосновных карбоновых кислот было установлено, что белизна клинкера по Ва4 повышается с % до и % в случае масляной и пропионовой кислот. Повышение белизны объясняется растворением в карбоновых кислотах до % красящего оксида Ре3 []. Гораздо больший эффект наблюдается при использовании растворов уксусной и муравьиной кислот - белизна по Ва4 повышается до и % соответственно.