Материалы для строительства укрепленных оснований автомобильных дорог с использованием отвальных электросталеплавильных шлаков

• Автор: Логвиненко, Анжелика Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 155 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
т Стр.
ВВЕДЕНИЕ

1. Аналитический обзор литературных данных

1.1 Общие сведения о разновидностях шлаков, их отличия, область изученности.

1.2 Теоретические предпосылки к использованию шлаков, содержащих ортосиликат кальция, в качестве вяжущих веществ. Классификация шлаков. Возможность применения шлаков в зависимости

от подверженности силикатному распаду

1.2.1 Теоретические предпосылки к использованию шлаков, содержащих ортосиликат кальция, в качестве вяжущих веществ

1.2.2 Классификация шлаков.

1.2.3 Возможность применения шлаков в зависимости от подвер

женности силикатному распаду.

1.3 Разновидности использования шлаков как основного компонента неорганических вяжущих
1.4 Основания автомобильных дорог из шлакоминеральных
смесей.
Выводы по главе
2. Методика экспериментальных исследований и свойства исследуемых материалов
2.1 Методика экспериментальных исследований
2.2 Методика обработки экспериментальных данных
2.3 Химический состав и технологические свойства материа

2.4 Фазовый состав отвальных электросталеплавильных шлаков
ОЭМК.
Выводы по главе.
3. Исследование вяжущих свойств шлаков ОЭМК
3.1 Формулировка рабочей гипотезы исследований
3.2 Обоснование и разработка способов активации отвальных электросталеплавильных шлаков ОЭМК
3.3 Синтез гидратных новообразований шлакового камня и шлакоизвесткового вяжущего на его основе.
Выводы по главе.
4. Исследование композиционных материалов на основе ШИВ
4.1 Обоснование выбора материалов, принятых для исследования.
4.2 Влияние состава и свойств минерального заполнителя на процессы взаимодействия со шлакоизвестковым вяжущим
4.3 Структурнопрочностные свойства мелкозернистых бетонов на основе ШИВ
4.4 Эксплуатационные характеристики мелкозернистых бетонов на
основе ШИВ
Выводы по главе.
5. Внедрение результатов теоретических и экспериментальных исследований в производство и их экономическая эффективность
5.1 Внедрение результатов теоретических и экспериментальных исследований в производство.
5.2 Экономическая эффективность результатов разработки
Выводы по главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При решении вопроса об использовании сталеплавильных шлаков в строительстве важное значение имеет знание их физико-механических свойств. Согласно [4] отвальные сталеплавильные шлаки по своим физикомеханическим свойствам близки к крупнообломочным несцементированным грунтам. Конкретных данных, а тем более обобщающих работ по этому вопросу в литературе явно недостаточно. Несмотря на большой масштаб выпуска стали, шлаки сталеплавильного производства имеют меньшее значение, чем доменные. Объясняется это, в основном, небольшим выходом сталеплавильных шлаков (7-% выплавляемой стали), тогда, как выход доменных шлаков колеблется от до % к объему выпускаемого чугуна []. Сталеплавильные шлаки в настоящее время перерабатываются главным образом с целью извлечения металла, количество которого ежегодно составляет более двух миллионов тонн. Состав и свойства электросталеплавильных шлаков определяются их ролью в процессах передела. Формирование шлака и его конечный состав зависят от способа и характера передела (кислый или основной). В сталеплавильных шлаках всегда есть железо в виде окислов (до %) и в металлической форме (до %). Наряду с окислами РеО, МпО, ЭГОг в электросталеплавильном шлаке всегда присутствует известь, загружаемая в электропечь в несколько приемов. Наличие извести в шлаке приводит к тому, что при охлаждении белый шлак почти полностью распадается []. Исследования самораспадающихся электросталеплавильных шлаков Верх-Исетского завода показывают [], что основной их фазовой составляющей является у - 2СаО • вЮг. В незначительных количествах содержится периклаз, куспидин, флюорит и корольки металла. Петрографические исследования, выполненные на Челябинском металлургическом заводе, установили, что содержание минералов в электросталеплавильных шлаках колеблется в широком диапазоне, %: 8 . СаЮ2, 8. А,5. ЗСаО^О-Ю2,. СаОРеЮ2. По данным [] средние пробы электросталеплавильных шлаков, отобранные в отвалах, характеризуются низким содержанием кремнезема (от до %) и глинозема (3-%). Для них обычен высокий модуль основности - от 1,2 до 2,4, и сильно колеблющийся модуль активности (0, - 0,). Согласно [0] сталеплавильные шлаки, как правило, обладают плотной микропорфировой структурой, состоят из трехкальциевого и двух кальциевого силикатов, периклаза, манганозита и других минералов. По данным [] в шлаке ОЭМК по фазовому составу содержание шеннони-та у - С доходит до %, периклаза - до . В своих трудах [] показывают, что фазовый состав электросталеплавильных шлаков значительно более сложен, чем доменных. Это обусловлено большим разнообразием сырьевых материалов, включающих различные добавки (марганец, фосфор и т. Современные шлаки сложены, в основном, мелилитом (твердый раствор окерманита и геленита), волластонитом, ранкинитом, ларнитом, анортитом, ал-люмомагнезиальной шпинелью, форстеритом. Наиболее полно труды по исследованию процессов шлакообразования обобщены в работе []. Бомом в Швеции, Кинни в США, Мундом, Штерном и Айлендером - в Германии. Многочисленные и всесторонние исследования процесса шлакообразования проведены в России в - гг. М. А. Павлова. Эти исследования были продолжены в пятидесятые и последующие годы. Применение А. В. Рудневой и другими исследователями петрографического метода анализа позволило проследить изменение состава проплавляемых материалов в процессе плавки. В последующие годы исследования хода шлакообразования были проведены Н. Н. Бабарыкиным и Ф. А. Юшиным, Б. Н. Старшиновым, В. П. Оноприенко, В. А. Покрышкиным, Ю. М. Потебней, А. А. Гиммельфарбом, Е. Н. Тихомировым и т. В работах [, 2] говорится о том, что доменные шлаки всех металлургических заводов практически полностью перерабатываются в строительный материал и в основном (%) в гранулированный шлак, (-%) теряется с ковшовыми остатками. Ковшовые остатки (скордовины) также находят применение в качестве рядового щебня. Таким образом, вопрос использования доменных шлаков для строительных целей полностью решен. Использование электросталеплавильных шлаков для получения строительных и дорожно-строительных материалов зависит от их химического и минералогического состава и физико-механических свойств.