Структурообразование прессованных композиций на основе цемента и отходов производства вторичного алюминия

• Автор: Шишкин, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 153 с. : ил

Содержание
Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Гидрато и структурообразование в твердеющих вяжущих системах

1.2. Структурообразование прессованных композиций

1.3. Полусухое прессование порошков Выводы и задачи исследования

2. Материалы и методика исследования

2.1. Материалы

2.1.1. Шлакопортландцемент и клинкерные минералы

2.1.2. Отходы производства вторичного алюминия ОПВА

2.2. Методика исследования

2.2.1. Методы и оборудование
2.2.2. Акваметрический датчик и система САРЭС
2.2.3. Назначение режима тепловой обработки при помощи акваметрического датчика
2.2.4. Факторный эксперимент Выводы к главе
3. Структурообразование прессованных композиций
3.1. Структурообразование прессованных систем на основе ш лакопортланд цемента
3.1.1. Определение оптимальных условий получения прессованного цементного камня
3.1.2. Кинетика набора прочности
3.1.3. Исследование процесса структурообразовапия прессованного цементного камня при помощи акваметрического датчика
3.2. Структурообразование прессованных композиций на основе отходов производства вторичного алюминия
3.2.1. Определение оптимальных условий получения брикетов из пылевидных ОПВА
3.2.2. Кинетика набора прочности брикетов из ОПВА
3.2.3. Формирование структуры брикетов из ОПВА
3.2.4. Исследование процесса структурообразования брикетов
из ОГВЛ при помощи аквамстрического датчика
Выводы к главе 3
4. Оптимизация состава и свойства прессованных композиций
4.1. Прессованный мелкозернистый бетон
4.2. Композиции на основе пылевидных ОПВА
4.3. Композиции на основе отсевов I
Выводы к главе 4
5. Промышленная апробация результатов исследований
5.1. Прессованный мелкозернистый бетон
5.2. Брикеты из отходов производства вторичного алюминия
Выводы к главе 5
Основные выводы
Библиографический список
Приложения
Введение
Актуальность


Совместное протекание процессов гидрато- и структурообразовапия сопровождается изменением влажностного состояния твердеющей системы, поэтому термодинамические характеристики влажностного состояния могут служить критерием развития указанных процессов []. Эти характеристики позволяют зафиксировать макросостояние твёрдой и жидкой фаз в процессе твердения и определить характерные структурные состояния вяжущей системы. Механические воздействия (вибрирование, прессование, обжатие и т. Последнее же, согласно [], обеспечивает увеличение прочности контакта и, следовательно, прочности системы в целом. В работе [] установлено, что формирование конденсационно-кристаллизационных контактов в структурах твердения происходит под воздействием собственных механических напряжений, которые, как правило, невелики. В то же время внешние механические напряжения дают возможность снизить потенциальный энергетический барьер, препятствующий тесному сближению частиц, и тем самым нарушить термодинамическую устойчивость существующего структурного состояния, т. П. А. Ребиндеру []. Именно образование этих контактов при прессовании термодинамически нестабильных структур обусловливает высокую прочность образующегося при этом камня []. По классификации дисперсных структур П. А. Ребиндера [] различают структуры: коагуляционные, конденсационные и кристаллизационные. Коагуляционные образуются при участии сравнительно слабых сил молекулярного взаимодействия между частицами. Характерными свойствами коагуляционных структур являются также: высокая подвижность, пластичность, ползучесть и низкая прочность. Конденсационные структуры образуются при непосредственном взаимодействии частиц или при участии химических соединений, возникающих при соединении атомов ионными и ковалентными связями. Для них характерны высокая прочность, хрупкость и необратимое разрушение, например под действием механических и тепловых напряжений. Кристаллизационные структуры образуются, например, путем выкристал-лизовывания твердой фазы из расплава и последующего срастания отдельных кристаллов в прочный поликристаллический агрегат. Механические свойства кристаллизационных структур определяются не только свойствами отдельных кристаллов, но и характером их срастания. Механические воздействия осуществляют на стадии существования коагуляционной структуры вяжущей дисперсии, где взаимодействие между твёрдыми частицами происходит через прослойки жидкой фазы. Прочность дисперсно-связанных структур на несколько порядков выше. Они формируются в результате уплотнения свободно-дисперсных систем и представляют собой, как правило, компактные тела (комья, гранулы, брикеты и т. Дисперсно-связанные коагуляционные структуры представлены системой Т/Ж, состоящей из твердых частиц сырьевой смеси и ограниченного количества волы. Конденсационные структуры формируются при воздействии температуры или в следствие химических реакций между компонентами с образованием новых соединений. В результате коагуляционные контакты переходят в прочные фазовые. Однако такой переход идет постепенно, и в течение длительного времени мы имеем дело с коагуляционно-конденсационной структурой. Конденсационно-кристаллизационная структура формируется при спекании как в результате образования прочных химических связей (конденсационный компонент структуры), так и вследствие сращивания кристаллов при выделении из расплава новой фазы (кристаллизационный компонент структуры) [. Расчленение процесса структурообразования на отдельные этапы по преобладающему на данной стадии типу структуры дает возможность управления как отдельными этапами структурообразования, так и всем процессом, меняя характеристики дисперсной системы и характер воздействий в соответствии с типом структуры и особенностями структурно-реологических свойств системы [, ]. В свободно дисперсных системах прочность возникающих случайных контактов определяется свойствами индивидуальных частиц дисперсной фазы, а вероятность возникновения контакта - ее концентрацией. В системе Г/Г взаимодействие частиц обеспечивается Ван-дср-ваальсовыми силами и силами электрического взаимодействия. Ван-дер-ваальсовые силы могут проявляться еще до непосредственного соприкосновения частиц. Для предельно сближенных частиц они могут достигать '4.