Композиционное бесцементное вяжущее из механохимически активированных промышленных отходов и мелкозернистый бетон на его основе

• Автор: Аксенов, Алексей Витальевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание.
Введение.

ГЛАВА 1. Состояние проблемы и задачи исследованийI I

1.1. Строительные вяжущие вещества.

1.2. Использование отходов производства при получении вяжущих веществ.

1.3. Бесцементное вяжущее вещество из отходов производства.

1.4. Механохимическая активация исходных веществ.

Заключение по главе 1. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. Исследование физических свойств, химического и минерального

составов исходных материалов

2.1 Методика исследования и описание оборудования
2.2. Исследование исходных материалов
2.2.1. Золаунос Абаканской ТЭЦ
2.2.2. Зола Юргинской ТЭЦ
2.2.3. Зола Новосибирской ТЭЦ
2.2.4. Отработанная формовочная смесь литейного производства ОАО Абаканвагонмаш горелая земля
2.2.5. Отработанная формовочная смесь литейного производства ОАО Юрмаш.
2.2.6. Продукт высокоглиноземистый ПВГ.
2.2.7. Гранулированный шлак Абаканской ТЭЦ.
2.2.8. Гранулированный шлак Юргинской ТЭЦ
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Получение бесцементного вяжущего и мелкозернистого бетона на его основе из вторичных минеральных ресурсов
3.1. Исследование взаимодействия механохимических активированных оксидов и измельченных отходов.
3.2. Активация смеси.
3.3. Приготовление и испытание образцов нового вяжущего
3.4. Разработка состава мелкозернистого бетона на основе бесцементного вяжущего
3.4.1. Экспериментальные исследования но разработке состава мелкозернистого бетона.
3.4.2. Усадка бетона.
3.4.3. Ползучесть бетона.
3.4.4. Исследование морозостойкости мелкозернистого бетона
3.4.5. Испытание мелкозернистого бетона на водонепроницаемость
3.4.6. Испытание мелкозернистого бетона на водопоглощение
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Оценка оптимальной продолжительности обработки смеси композиционного вяжущего на основе математического моделирования
4.1. Методы оптимизации на основе математического моделирования
4.2. Одномерные задачи оптимизации.
4.3. Оптимизация продолжительности механохимической обработки смеси.
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Реализация результатов исследований и предложения по их развитию
5.1. Исследования по получению нового композиционного вяжущего
на мельницах промышленного и полупромышленного типа.
5.1.1. Принцип действия полупромышленных мелышцактиваторов
5.1.2. Изучение свойств смесей.
5.2. Методика исследования активированных смесей.
5.2.1. Минеральный состав и текстура смесей
5.2.2. Химический состав.
5.3 Технологическая схема и рекомендации по производству
мелкозернистого бетона на основе нового вяжущего
Выводы по главе 5.
Основные выводы.
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Установлено, что смеси измельченных техногенных продуктов: высококальциевой золы ТЭЦ (Б>я = 0 м2/кг) - мас. При этом повышенная водостойкость композиционного вяжущего проявляется при содержании в смеси - % золы. Установлено, что механохимическая активация смеси, включающей (мас. МПа. Это обеспечивается за счет связывания свободного оксида кальция из высококальциевой золы и увеличения удельной поверхности материала до 0 -0 м2/кг. Дальнейшая переработка смеси (время активации более мин, удельная поверхность м2/кг) приводит к существенному возрастанию водо потреби ости смеси, сроков ее схватывания, снижению прочности продуктов твердения. Показано, что использование композиционного бссцементного вяжущего из механохимически активированных отходов производства позволяет получать при введении % шлакового песка мелкозернистый бетон с прочностью при сжатии - МПа и плотностью кг/м. При последующем твердении в течение 5 лет прочность бетона возрастает на - %, а модуль упругости на %. По усадке, ползучести, сжимаемости, растяжимости, морозостойкости этот бетон удовлетворяет требованиям нормативных документов, а по ряду свойств превосходит аналогичные составы на портландцементе. Предложен состав композиционного бесцеменгного вяжущего, содержащего, мае. ТЭЦ -; отработанную формовочную смесь литейного производства -; высокоглиноземистый отход производства абразивных изделий 5-. Российской Федерации 9. Предложен состав мелкозернистого бетона, включающий разработанное вяжущее и % мае. По ряду свойств этот бетон превосходит аналогичные материалы на портландцементе. Разработана технология получения предложенного бесцементного вяжущего из механохимически активированных отходов производства и мелкозернистого бетона на его основе. Для изготовления такого вяжущего рекомендовано использовать мельницы- активаторы непрерывного действия проточного ти Fia. Определены физические и строительно-технические свойства предложенного мелкозернистого бетона и их изменение в течение пяти лет после изготовления. Установлено, что по уровню этих свойств бетон удовлетворяет требованиям нормативных документов. Разработан оптимальный режим обработки смеси в планетарных мельницах-активаторах для получения бесклинкериого вяжущего с заданными показателями, состав и технологические параметры нового вяжущего и бетона из BMP и технологическая схема их производства. Разработаны рекомендации по созданию бесцементных вяжущих и бетонов на его основе из BMP. Основные результаты работы доложены на ежегодных научно-технических конференциях СибГИУ (Новокузнецк - гг. Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология на рубеже веков» (Томск, г. III Международной практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов, посвященной памяти В. Г. Шухова «Современные проблемы строительного материаловедения» (Белгород, г. МГСУ-МИСИ «Строительство в XXI веке. Проблемы и перспективы» (Москва, г. Международной научно-технической конференции «Композиционные строительные материалы. Теория и практика» (Пенза, г. II международном конгрессе «Химия цемента» (Южная Африка, Дурбан, г. России. Получен патент на созданное новое бесцементное вяжущее, издана монография. Работа выполнялась при поддержке ФЦП «ИНТЕГРАЦИЯ» (Госконтракт JsV* М, направление 1,6/- «Создание научной молодежной школы н проведение научных конференций по разработке теоретических основ комплексной переработки вторичных минеральных ресурсов (отходов теплоэнергетики, металлургии и горно-добывающей промышленности) с извлечением всех компонентов в одном технологическом цикле и получения композиционных материалов с заданными свойствами») совместно с двумя институтами ОИГГиМ и ИХТТиМ СО РАН (- г. Минобразования РФ совместно с МГСУ (СибГИУ №1. П) «Создание мелкозернистого бесцементного бетона на основе высококальциевых зол и шлаков тепловых электростанций (- г. Результаты работы удостаивались наградами и дипломами различного уровня, одна из них серебренная медаль и диплом международной выставки промышленной собственности «Лрхимед-» за выставленное «Бесцементное вяжущее».