Строительные композиты на матричной основе шлаков и глин, активированные аминосодержащими отходами

• Автор: Афанасьев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 196 с. : ил.

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования.

1.1. Попутные продукты промышленности и их использование в практике строительства.

1.1.1. Общая характеристика и химический состав металлургических шлаков.

1.1.2. Минералогический состав металлургических шлаков.

1.2. Существующие методы активации шлаков.

1.2.1. Структурообразование механогидрохимически активированных шлаковых вяжущих.

1.2.2. Основные направления реализации метода механогидрохимической активации.

1.3. Способы улучшения свойств глинистых грунтов

1.4. Перспективы развития методов улучшения свойств глинистых грунтов.

1.5. Проблема утилизации аминосодержащих отходов.

1.5.1. Место аминокомплексов в системе химических соединений

1.5.2. Характер заражения окружающей среды НДМГ
1.6. Экологическая проблема использования попутных продуктов промышленности.
Выводы и задачи исследования.
2. Материалы и методики исследования.
2.1. Общая характеристика металлургических шлаков, используемых в исследовании.
2.1.1. Доменный шлак.
Сталеплавильный шлак.
Общая характеристика глин, использумых в исследовании.
Другие материалы Аминокомплексные соединения.
Общая характеристика навозина и других аминокомплексных соединений.
Методики исследований.
Выводы по главе.
Влияние добавок аминокомплексных соединений на свойства композиционных материалов на основе шлаков.
Выбор матричного вяжущего для композиционных материалов. Влияние вида тепловлажностной обработки на свойства композиций на основе доменного шлака с добавками аминокомплексных соединений.
Влияние автоклавирования на свойства композиций на основе доменного шлака с добавками аминокомплексных соединений. Влияние пропаривания на свойства композиционных материалов на основе доменного шлака с добавками аминокомплексных соединений.
Влияние твердения при повышенной температуре и низкой относительной влажности на свойства композиций на основе доменного шлака с добавками аминокомплексных соединений.
Свойства композиционных материалов на основе доменного шлака с добавками аминокомплексных соединений при нормальных условиях твердения.
Долговечность композиционных материалов на основе доменного шлака.
4. Влияние аминокомплексных соединений на свойства композиционных материалов на основе глин.
4.1. Влияние добавок аминокомплексных соединений на свойства глин.
4.2. Природа взаимодействия аминокомплексных соединений с глинистыми породами.
4.3. Изменение макроагрегатного состояния глинистых грунтов под влиянием аминокомплексных соединений типа навозина.
4.4. Влияние аминокомплексных соединений на долговечность компо, зиций на основе глины.
Выводы по главе.
5. Разработка технологии утилизации ракетного топлива в композиционные строительные материалы.
5.1. Существующие способы утилизации НДМГ
5.1.1. Метод сжигания НДМГ
5.1.2. Термический метод нейтрализации грунта
5.2. Утилизация аминосодержащих отходов в строительных композитах
5.2.1. Утилизация аминосодержащих отходов в строительных композитах на основе шлаков
5.2.2. Утилизация аминосодержащих отходов в строительных композитах на основе глин
5.3. Экологическая характеристика районов падения ракет носителей
5.4. Расчет предотвращенного экологического ущерба
5.4.1. Расчет экологического ущерба от загрязнения почв и земель
5.4.2. Расчет экологического ущерба от загрязнения водных объектов
Общие выводы
Список используемой литературы


Однако, использование отвальных отходов связано с дополнительными энергозатратами не только на помол, но и на предварительное дробление, а тепло шлаковых расплавов теряется ,,. Хвосты обогащения, различные шлаки и шламы содержат именно эти оксиды, остальные элементы таблицы Д. И.Менделеева играют подчиненную, иногда специфическую роль. Таблица 1. Содержание в земной коре основных оксидов. Оксиды В земной коре, В продуктах производства,
АЬОз . БегОзБеО 6. К2О 3. Прочие 3. Более высокое содержание в продуктах производства i, , Без и по сравнению со средним составом земной коры объясняется технологической ролью, которую играют эти оксиды в промышленности. Исходя из условной толщины земной коры в км, осадочная свита составляет около 5, а на долю магматических пород приходится около . Для промышленных целей используются только верхние слои земной коры менее 2 км, что вносит существенные изменения в соотношение оксидов за счет повышения доли осадочных пород 1,,. В качестве экологической характеристики технологии производства профессором ГТ. Экологическая характеристика технологии ЭХТ складывается из фактического расхода сырья, энергии и времени на единицу продукции, степени использования природного сырья выхода готовой продукции, материальных и энергетических потерь производства, длительности производственного процесса 1. Каждое из слагаемых ЭХТ имеет свои особенности с позиции управления их количественным значением. Значение первого слагаемого материалоемкость, определяется качественными характеристиками исходного сырья и зависит, главным образом, от содержания в нем НЮ СОг БОз и других газов, удаляемых в процессе производства, а также механическими потерями сырья и готового продукта пыль, брак, отходы формовки и др Механические потери характеризуют уровень организации производства и, в известной степени, управляемы. Удаление газовой составляющей для конкретного сырья величина постоянная, ее качественные характеристики существенно влияют на атмосферу. Поэтому при выборе исходного сырья предпочтение следует отдавать сырью, не содержащему летучих элементов. Этому требованию удовлетворяет следующее техногенное сырье шлаки, золы, шламы и хвосты обогащения, изверженных горных пород. Числитель второго слагаемого ЭХТ величина постоянная и соответствует необходимым теоретическим энергетическим затратам, знаменатель характеризует уровень организации энергетического хозяйства конкретного завода. Третье слагаемое время характеризует общий уровень технологической культуры производства, имеет также экономическое значение, поскольку сокращение времени способствует оборачиваемости денежных средств и как следствие уменьшению накладных расходов. Значение ЭХТ всегда меньше 3, но чем больше его значение, тем совершеннее технология, выше организация производства и меньше экологический ущерб природе. В производстве минеральных строительных материалов используются различные технологические приемы в зависимости от качественных характеристик продукта. Это определяет многообразие требований к исходному минеральному сырью 1,7,. В промышленные города, в том числе и в Санкт Петербург, ежегодно для технологических нужд различных отраслей промышленности без учета потребностей строительной промышленности завозят сотни тысяч тонн минерального сырья, значительная часть которого превращается в отходы и вывозится за пределы города. Одновременно для производства строительных материалов и потребностей строительства ежегодно привозят сотни тысяч тонн минерального сырья. Многолетними исследованиями, проведенными в России, доказана необходимость и эффективность замены природного сырья попутными продуктами промышленности техногенным сырьем в производстве керамических изделий, вяжущих веществ, автоклавных материалов, растворов, бетонов плотного, легкого, ячеистого и других строительных материалов 1,,. Минералогический состав металлургических шлаков. Основу всех медленно охлажденных доменных, мартеновских, феррохромовых, феррованадиевых и, в меньшей степени ваграночных, шлаков составляют силикаты кальция и магния. Силикатами кальция, магния и железа сложены шлаки цветной металлургии 1,9.