Композиционные цементы с отвальными металлургическими шлаками центробежно-ударного помола и бетоны на их основе

• Автор: Хрипачева, Инна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Композиционные цементы, их свойства

1.2 Минеральные компоненты, их влияние на свойства композиционных цементов

1.3 Роль минеральных компонентов в структурообразовании композици онных цементов

1.4 Методы измельчения при получении композиционных цементов

Выводы и задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАИЯ

2.1 Методика измельчения

2.2 Характеристика исходных материалов

2.3 Методы исследования твердения вяжущих веществ
2.4 Методы физикохимических исследований
2.5 Методы исследования основных свойств бетонных смесей и бетона ГЛАВА 3. ТВЕРДЕНИЕ И СТРОИТЕЛЬНОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТ ВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ЦЕМЕНТОВ
3.1 Композиционные цементы из электросталеплавильных шлаков
3.2 Композиционные цементы из доменного отвального шлака
3.3 Рациональные области применения композиционных цементов
3.4 Влияние пластифицирующих добавок на твердение и свойства ком пози ционп ых цем еитов
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. БЕТОНЫ НА КОМПОЗИЦИОННЫХ ЦЕМЕНТАХ
4.1 Результаты испытаний тяжелого бетона
4.2 Оценка эффективности применения композиционных цементов центробежноударного измельчения и бетонов на их основе
Выводы к главе 4
ОСЮВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Современные производства не располагают полностью безотходными технологиями, а использование вторичных продуктов промышленности развивается медленно, поэтому следствием является накопление отходов, влекущее за собой ряд проблем технического, экономического и экологического характера []. Отходы металлургических производств - шлаки, занимают огромные территории и резко ухудшают экологическое состояние регионов, уступая по степени вреда лишь золам и отходам горнодобывающей промышленности []. На шлакохранилищах Чусовского металлургического завода (ЧМЗ) за 0 лет его существования скопилось более 0 млн. Зона загрязнения почвенного покрова пылью из отходов прослеживается на расстояние до км от источника загрязнения. Один гектар шлаковых отвалов отравляет пять гектар соседних земель. Даже старые, уже выведенные из эксплуатации, шлакохранилища оказывают вредное влияние на окружающую среду [,]. Особенность многотоннажных отходов металлургии заключается в том, что техногенное сырье уже прошло высокотемпературную обработку, кристаллические структуры в отходах сформированы и не содержат органических примесей. На сегодняшний день самой материалоемкой и многопрофильной областью погребления шлаков является строительная индустрия. Накоплен значительный положительный опыт использования вторичных продуктов в производстве вяжущих материалов, так как ишаки служат неисчерпаемым источником сырья для производства вяжущих веществ в цементной промышленности, плотных и пористых заполнителей для бетонов, керамических, автоклавных, теплоизоляционных и других строительных материалов и изделий. Наиболее полно в промышленности строительных материалов используются отходы металлургической промышленности [,,,,9]. Композиционные цементы представляют собой гидравлический цемент, состоящий из портландцемента и одного или более неорганических материалов, которые принимают участие в реакциях гидратации и тем самым способствуют образованию продукта гидратации []. Эффективность использования композиционных цементов была доказана еще в -х годах XX века Волженским A. B. и Поповым A. H., однако технология их изготовления в то время не нашла широкого распространения из-за отсутствия пластификаторов, суперпластификаторов и эффективных установок для помола []. Наиболее важными из них являются зола уноса, измельченный гранулированный доменный шлак, природные пуццоланы и микрокремнезем [,,,]. Существует классификация минеральных компонентов по степени активности, т. Такое разнообразие минеральных компонентов, отличающихся по гидравлической активности, твердости и другим свойствам требует изучения их влияния на физико-механические свойства цементного камня и бетона. Возможная экономия клинкерной составляющей за счет применения минеральных компонентов для композиционных цементов может достигать %, однако водопотребность таких цементов сильно повышается. Композиционные цементы низкой водопотребности позволяют решить эту проблему за счет использования добавок - пластификаторов. Как правило, такие цементы характеризуются замедленным гидратационным твердением в ранние периоды (4-6 часов после затворения водой) с последующим резким набором прочности, начиная с - часов|6,,,,,0, ]. Все свойства композиционных цементов напрямую зависят от свойств материалов, заменяющих клинкер. Классификация известных видов цементов, в том числе композиционных вяжущих, по данным работы ] представлена в таблице 1. Применение композиционных цементов из шлаков для бетонов диктуется практической и экономической необходимостью. Использование таких бетонов становится не только желательным, но и обязательным в современной технологии производства довольно широкой номенклатуры бетонных и железобетонных изделий и конструкций []. Использование вторичного сырья для приготовления бетонов дает большой экономический эффект [9]. Шлаки, введенные в вяжущие или бетон, позволяют сократить расход цемента или повысить проектную марку бетона и получить изделия и конструкции с заданными свойствами и меньшей себестоимостью, способствуют более полной гидратации минералов клинкера и формированию определенной микроструктуры бетона [,,,0].