Серные бетоны на основе промышленных отходов Норильского региона

• Автор: Личман, Нелли Викторовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Норильск
• Количество страниц: 198 с. + Прил. (44 с.: ил. )

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1

1.1. Серный бетон.

1.2. Серд

1.2.1. Строение и физические свойства серы

1.2.2. Химические свойства серы.

1.2.3. Техническая сера.

1.2.4. Серосодержащие отходы

1.3. Серд как вяжущее

1.3.1. Свойства серного вяжущего

1.3.2. Способы модификации серного вяжущего.
1.3.3. Влияние серы на свойства органических вяжущих в асфальтобетонах
1.4. Сведения о применении серы как вяжущего вещества
1.4.1. Конструкционные серные бетоны
1.4.2. Дорожные серные бетоны.
1.4.3. Строительство и эксплуатация автомобильных дорог.
1.5. Основные источники серного сырья
1.6. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СЕРЫ, ССО И ДРУГИХ ОТХОДОВ.
1.7. Цель работы и задачи исследований.
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ НОРИЛЬСКОГО РЕГИОНА
2.1. Обоснование выбора материалов для производства серных бетонов.
2.2. Сера.
2.3. Заполнители.
2.4. Исследование нового вида наполнителя железистых кеков.
2.4.1. Характерист ика железистых кеков.
2 4.2. Методы исследований железистых кеков.
2.4.3. Изучение химической стойкости железистых кеков.
2.5. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3 ПОЛУЧЕНИЕ СЕРНОГО ВЯЖУЩЕГО
3.1. Особенности серы как зяжущего.
3.2. Механический способ модификации серного вяжущего
3.2.1. Влияние вида наполнителя на свойства серного зяжущего
3.2.2. Зависимость серного вяжущего от дисперсности наполнителя и степени наполнения
3.3. ТЕМПЕРАТУРНАЯ МОДИФИКАЦИЯ СЕРНОГО ВЯЖУЩЕГО
3.4. ХИМИЧЕСК АЯ МОДИФИКАЦИЯ СЕРНОГО ВЯЖУЩЕГО
Выводы к главе 3.
ГЛАВА 4 КОНСТРУКЦИОННЫЕ СЕРНЫЕ БЕТОНЫ.
4.1. Подбор составов конструкционных серных бетонов
4.2. Изучение свойств конструкционною серного бетона оптимального состава
4.2.1. Прочность
4.2.2. Деформативные свойства серных бетонов.
4.2.3. Гидрофизические свойства серных бетонов.
4.2.4. Коррозионная стойкость серных бетонов.
ВЫВОДЫ к ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5 ДОРОЖНЫЙ СЕРНЫЙ БЕТОН
5.1. Влияние особенностей норильского региона на строительство и эксплуатацию дорог
5.2. ДОРОЖНЫЕ бетоны на сернобитумном вяжущем.
5.2.1. Влияние серы на структурообразование асфальтобетона.
5.2.2. Подбор составов смеси дорожного бетона на модифицированном сернобитумном вяжущем с заданными технологическими и физикомеханическими свойствами
5.2.3. Математическое планирование эксперимента
5.2.4. Свойства предлагаемых составов и анализ результатов исследований
5.3. БЕЗБИТУМНЫБ ДОРОЖНЫЕ БЕТОНЫ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ СЕРНОМ ВЯЖУЩЕМ.
Выводы к главе 5
ГЛАВА 6 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
6.1. Ожидаемая техникоэкономическая хьфектизность от внедрения результатов исследования
ДОРОЖНЫХ СЕРНЫХ СЕТОНОВ
6.2. Техникоэкономическая эффективность от применения технической серы в качестве связующего для производства дорожных серных бетонов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Жидкая и особенно газообразная сера весьма реакционноспособна. Бинарные соединения серы с менее электроотрицательными элементами, чем она сама, образуют класс сульфидов. Б + Н2 = Н2Б. Горит сера при температуре 0°С*(в кислороде) и 0°С (на воздухе). Б + = Б. Свободная сера в кислом растворе устойчива по отношению к диспропорционированию. Свободная сера в щелочном растворе должна диспроморционировать на ион Б' и ионы Бз2 , БОС" или Б2-. Кинетические факторы ограничивают реальное протекание большинства этих реакций при обычных условиях. ЗЭ" + бЫаОН = 2Ыа2Б2' + Ыа^Оз + ЗН. Б + 2НЫ - Н2$ + 2ЫО. С растворами солей сера не взаимодействует. Вообще при отрицательных температурах сера не вступает в химические реакции. Это позволяет использовать серу в строительстве как инертный наполнитель и коррозионностойкий материал. Техническая сера является продуктом переработки природного сырья, содержащего серу, а также побочным продуктом нефтеперерабатывающей, металлургической отраслей промышленности и др. Техническая сера может быть комовая, молотая или жидкая (табл. Физико-химические свойства технической серы должны отвечать требованиям ГОСТ-7-. Таблица 1. Комовая Твердое вещество желтого цвета. Плотность 2, г/см3 при ,6°С и 1, г/см3 при 9,3°С. Температура плавления 9,3°С. Роздольское ПО «Сера», Яворское ПО «Сера», Оренбургский ГПЗ, Гаурдакский серный завод. Медногорский медносерный комбинат, ГМК «Норильский никель» и др. Жидкая При 9,3-5°С представляет собой легкоподвижную жидкость желтого цвета, вязкость которой изменяется с повышением температуры. Вязкость при 4°С составляет 6,6-"* Па с Роздольское ПО «Сера», Яворское ПО «Сера», Оренбургский ГПЗ, Гаурдакский серный завод, Московский НПЗ. Новоуфимский НПЗ, ГМК «Норильский никель» и др. Молотая Продукт размола комовой серы. По ро шкообразный м атериал светло-желтого цвета. Остаток на сите 0,1 мм - не более 3,5%. Комовую серу получают из расплавленной серы, которую разливают на открытые бетонированные площадки, где она постепенно охлаждается и застывает. Требования к зерновому составу серы приведены в габл. Таблица 1. Разновидность серы Остаток, %, не более, на си ге размером, мм. Молотая сера является продуктом размола комовой серы, имеет строго »определенный зерновой состав (табл 1. Кроме того, для молотой серы дополнительно регламентируется содержание металлов, а именно: железа, марганца, меди. Жидкая сера является наиболее перспективным видом серы. При храпении и транспортировке жидкой серы отпадает необходимость в открытых складах, облегчается механизация погрузочно-разгрузочных работ, сохраняется качество серы. Кроме технической серы, для производства серных бетонов используются так называемые серосодержащие отходы (ССО) различных производств. Использование ССО позволяет получить значительный экономический эффект. Учитывая, что ССО, как правило, не используются, а вывозятся на свалки, изготовление серных бетонов на основе ССО способствует решению одной из важнейших задач современности - защиты окружающей среды от загрязнений промышленными отходами, т. Как правило, ССО содержат более % элементарной серы и минеральный остаток, представляющий собой тонкодисперсный наполнитель. Количество минеральных примесей может колебаться в значительных пределах. По минералогическому составу примеси представлены в основном кварцевым песком, известняком и гипсом. Некондиционная сера, получаемая при подземной выплавке или другим способом, содержит посторонние примеси, количество которых превышает предельно допустимые значения по ГОСТ. Она также может быть использована для производства серных бетонов. Оценку пригодности ССО для приготовления серных бетонов производят [io следующим показателям: содержание серы, гранулометрический состав минеральной части, химический состав минеральной части. В зависимости от гранулометрического состава минеральной части ССО подразделяют на мастичные, растворные, бетонные. Таким образом, серосодержащие отходы наряду с технической серой являются сырьевой базой для производства серного бетона.