Мелкозернистый декоративный бетон на основе отбеленного и активированного доменного шлака

• Автор: Панов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Состояние вопроса о повышении активности и декоративности

составляющих бетон и шлакобетон компонентов.

1.1 Способы образования доменного шлака и шлакового заполнителя

1.2 Классификация отходов металлургического комплекса, как сырья

для производства строительных материалов.

1.3 Способы создания цветности растворов и бетонов

1.4 Реакционная способность и активация минеральных композиций

1.5 Особенности свойств мелкозернистого бетона и шлакобетона

1.6 Анализ проблемы и постановка задач исследований.

Глава 2 Изучение свойств сырьевых материалов для получения
декоративных шлакобетонных строительных изделий
2.1 Методологическая схема проведения исследований
2.2 Состав и свойства доменного шлака.
2.3 Исследование отхода метизного производства в качестве пигмента и
оценка цветности
2.4 Состав и свойства компонентов, активирующих шлак
Выводы по второй главе
Глава 3 Исследование процессов отбеливания, активации и
водоотделения шлака
3.1 Отработка режима отбеливания доменного шлака
3.2 Активация шлака.
3.3 Оптимизация состава шлакового вяжущего
3.4 Испытание шлакового вяжущего
Выводы по третьей главе.
Глава 4 Оптимизация состава декоративного шлакобетона.
4.1 Исследование факторов, влияющих на свойства бетона
4.2 Влияние корректирующих добавок на свойства бетона.
4.3 Исследование свойств шлакобетона оптимизированного состава
4.4 Методика расчета состава мелкозернистого бетона с красящим наполнителем и программа расчета.
Выводы по четвертой главе.
Глава 5 Результаты опытнопромышленных испытаний и техникоэкономическое обоснование технологии производства изделий из декоративного шлакобетона.
5.1 Изготовление и испытание дорожных и отделочных изделий из де
коративного шлакобетона и технологическая инструкция
5.2 Выпуск партии стенового декоративного камня из шлакобетона и технологическая инструкция
5.3 Техникоэкономическая эффективность производства и применения
шлакобетонных изделий.
Выводы по пятой главе.
Основные выводы.
Список использованных источников


Исходным этапом развития производства декоративных цементов явилось создание белого ПЦ. Созданию отечественного белого цемента посвящены работы П. И. Боженова, С. С. Череповского, O. K. Алёшиной и других авторов, которые установили оптимальный состав сырья для производства белого ПЦ и особенности его технологии [, ]. Холопова Л. И. и др. Проведённые исследования показали, что, для получения цемента белого цвета с коэффициентом белизны -%, содержание Без в клинкере не должно превышать 0,-0,5%, а МпО - 0,5-0,5%. Минералогический состав клинкера для белых цементов колеблется в пределах: C3S -%, C2S -%, С3А -%, C4AF 0,9-1,4%. Содержание в нём MgO не должно превышать 4,5% []. Существуют приёмы, позволяющие достигнуть достаточной белизны цемента на основе сырья с повышенным содержанием Без, которые описаны в работах Боженова П. Введением в шихту галоидных соединений, способствующих удалению части железа в составе летучих хлоридов, фторидов и других, например, по реакции: 2 Fe3+6Cl2=4FeCl3+2 (1. Перевод Fe2C>3 и Мпз в Fe3U4 и МП3О4, которые обладают значительно меньшей окрашивающей способностью. Зафиксировать Ре3 и Мпз можно путем “закалки”, заключающейся в быстром охлаждении раскалённого клинкера в воде. При этом резкое понижение температуры клинкера ниже критической позволяет фиксировать Ре4 и МП3О4. При данном способе отбеливания наблюдается зональное окрашивание клинкера, особенно заметное в крупных зёрнах (светлое внутри и желтовато- бурое на поверхности), предложен оптимальный размер зёрен клинкера - мм, при котором достигается наибольшая равномерность отбеливания и повышение белизны клинкера на -%. Обработка клинкера в слабовосстановителыюй газовой среде основана на восстановлении железа под действием СО при температуре 0-°С: 3 Ре3+пС0=2 Рез+С+(п-1)С0+8, кДж. Установлено, что Ре4 образуется в портландцементном клинкере в присутствии незначительного количества СО в безкислородной среде. Известны другие способы повышения белизны клинкера. Новочеркасским политехническим институтом установлено, что для улучшения спекае-мости смеси и большей полноты прохождения процессов минералообразо-вания наиболее пригодным является кремнефтористый натрий, одновременно обеспечивающий повышение белизны продукта на 5% из-за образования более мелкокристаллической структуры клинкера и фиксации в нём бесцветного оксида железа (+6). Известно двухступенчатое отбеливание, заключающееся в кратковременном (0,5-1 мин) охлаждении клинкера с 1=°С в конвертированном природном газе, а затем окончательном охлаждении в воде. Водород и оксид углерода, выделяющиеся в процессе конверсии газа с водяным паром, обуславливают переход оксида железа (+3) в оксид железа (+6) и соответственно, вызывает значительное отбеливание клинкера. По данным А. Н. Грачьяна [] и других авторов, белизна клинкера, отбеленного указанным способом, на 5% выше, чем у клинкера отбеленного только в воде. Кюль Г. Такие цементы обладают недекоративной окраской и низкой прочностью. Равномерной окраски без снижения механических характеристик, согласно опытам НИИЦемента, можно добиться способом добавки к белому портландцементу готовых пигментов, особенно железосодержащих, которые отличаются высокой стойкостью и красящей способностью; они окрашивают цемент в жёлтые, красные и коричневые тона []. Потапов Ю. Б., Пузырёв А. И., Замолоцких С. Н. разработали и запатентовали (патент № 4) декоративное вяжущее, где в качестве красителя используется сурик железистый. Соотношение компонентов, мас. Криворожским горнорудным институтом предложен цветной цемент (патент № 5), включающий шлакопортланцемент и железосодержащую добавку - мартеновский шлам мокрой пылегазоотчистки при следующем отношении компонентов, мас. Левин В. П., Филиппов В. Н., Ткаченко В. В., Жук Л. В. предлагают сухую строительную смесь (патент № 2), содержащую следующие компоненты, мае. Смесь отличается тем, что используют белый портландцемент, серый портландцемент или смесь белого и серого в соотношении 1 : 0, - 1 : 1,5. В качестве пигмента смесь содержит 0, - 4 мас.