Техногенные карбонаткальциевые отходы и технология их использования в строительных материалах с учетом структурообразующей роли

• Автор: Кукина, Ольга Борисовна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 186 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Использование карбонаткальциевых отходов в производстве строительных материалов и изделий состояние вопроса, обоснование задач и содержание исследований
1.1. Обзор работ по использованию карбонаткальциевых техногенных продуктов в производстве строительных материалов
и изделий.

1.2. О концепции научно обоснованного решения проблемы ути

лизации карбонаткальциевых отходов рабочая гипотеза исследований

1.3. Задачи и содержание исследований

2. Исследование и системная оценка характеристик и

свойств карбонаткальциевых продуктов.

2.1. Генезис техногенных карбонатов кальция

2.1.1. Генезис конверсионного мела отхода производства нитроаммофоски.
2.1.2. Г енезис пылиуноса цементного производства
2.1.3. Г енезис дефеката сахарного производства.
2.1.4. Генезис карбоната кальция продукта умягчения воды на ТЭЦ
2.2. Тестирование физикомеханических характеристик
техногенных карбонаткальциевых отходов для диагностики их структурообразующей роли при получении строительных материалов
2.2.1. Физикомеханические характеристики конверсионного мела отхода производства нитроаммофоски
2.2.2. Физикомеханические тестирование пылиуноса отхода цементного производства.
2.3. Тестирование физикохимических характеристик техногенных карбонатов кальция
2.3.1. Исследование конверсионного мела физикохимическими методами.
2.3.2. Исследование пылиуноса физикохимическими методами.
2.4. Выводы.
3. Экспериментальные исследования закономерностей участия карбонаткальциевых отходов в процессах структурообразования и формирования систем твердения
3.1. Применяемые материалы и методы экспериментальных исследований.
3.2. Исследование возможности формирования систем контактноконденсационного твердения с участием конверсионного мела и пылиуноса цементного производства
3.3. Исследование возможности формирования прессованных систем гидратационного твердения с использованием карбонаткальциевых отходов производства нитроаммофоски и пылиуноса цементного производства формование прессованием
3.4. Исследование возможности формирования систем гидратационного твердения с использованием конверсионного мела
и пылиуноса формование виброуплотнением.
3.6. Выводы
4. Экспериментальные исследования и оптимизация технологических факторов получения композиционных материалов на основе механизмов контактноконденсационного и гидратационного твердения.
4.1. Определение оптимального состава компонентов и влажности портландитокарбонатной смеси с участием отхода производства нитроаммофоски
4.2. Оптимизация рецептурнотехнологических факторов получения прессованных портландитокарбонатных и цементнокарбонатных композиционных материалов с применением конверсионного мела и пылиуноса
4.3. Выводы
5. Разработка технологических решений по применению карбонат
кал ьциевых отходов при получении строительных материалов и изделий.
5.1. Разработка технологической схемы и предложений к Технологическому регламенту изготовления прессованной плитки и кирпича из портландита с использованием конверсионного мела и пылиуноса.
5.2. Разработка предложений к Технологическому регламенту изготовления поризованного бетона с использованием техногенных карбонатов кальция.
5.2.1. Исследование рецептурнотехнологических факторов получения поризованного бетона с использованием цементной пылиуиоса.
5.2.2. Исследование физикомеханических свойств поризованного бетона, полученного с использованием пылиуноса.
5.2.3. Исследование стойкости поризованного бетона, полученного с использованием цементной пылиуноса, при попеременном увлажнениивысушивании и замерзанииоттаивании
Основные выводы.
Список литературы


Многочисленными экспериментами показано, что специфические свойства карбонатных заполнителей, как правило, обеспечивают получение бетонов более высокой прочности, чем другие виды заполнителей такой же прочности. Бетоны на заполнителях из прочных и высокопрочных карбонатных пород достигают прочности МПа и более, бетоны на пористых карбонатных породах в зависимости от группы заполнителей при обычных расходах цемента от до МПа. Высокие технические свойства бетонов на карбонатных заполнителях были отмечены в большом количестве экспериментальных исследований. В опытах Саталкина на заполнителях из карбонатной породы прочностью МПа были получены бетоны более высоких марок, чем на щебне из габбро прочностью более 0 МПа. Поэтому карбонатный бетон рекомендуется применять, в частности, в конструкциях, работающих на изгиб и растяжение например, в резервуарах, бункерах, силосах, аэродромных и дорожных покрытиях и т. В опытах Залесского Б. В. и Розанова Ю. А. бетой на щебне из доломита прочностью МПа оказался более прочным, чем бетон на шебне из песчаника прочностью МПа. Повышенную прочность бетонов на карбонатных заполнителях Саталкин А. В. , Залесский Б. В. и Розанов К. А. объясняют прочным сцеплением карбонатных заполнителей с цементным камнем, пористостью щебня, отсасывающего часть воды затворения и понижающего таким образом водоцементное отношение. По мнению Боженова Г1. И. , одним из факторов, обусловливающих повышение прочности бетонов на карбонатных заполнителях, является близость химического состава заполнителей и цемента, что при естественном твердении приводит к образованию плотного контакта между ними и срастанию продуктов гидратации цемента с заполнителями. По данным Журавлева В. Ф. и Штейерта Н. П. , прочность бетона на щебне из кристаллического известняка на выше, чем на гранитном. Гордон С. С. также установил существенное увеличение прочности бетонов на доломитовом известняке в сравнении с бетоном на граните или гравии. Боженов П. И., Кавалерова В. И., Кузнецова Т. В. в своих опытах при естественном твердении получили более прочные бетоны на карбонатных заполнителях, чем на заполнителях из изверженных пород. Зависимость прочности бетонов от объемного веса и прочности заполнителей из карбонатных пород центральных районов была исследована в НИИЖелезобетона. Эти опыты подтвердили возможность получения карбонатных бетонов прочностью МПа и выше. Во ВНИИНеруде Фильченков И. Ф., Галактионов В. И., Березин Д. По данным Фильченкова И. Ф. уменьшение прочности исходной породы в среднем в раз приводит к уменьшению прочности щебня только в 4,3 раза. При этом прочность бетона снижается всего на . Приведенные данные свидетельствуют о значительном упрочнении карбонатных заполнителей при дроблении породы и возможности получения на заполнителях из карбонатных пород средней и низкой прочности бетонов марок до МПа, а на заполнителях прочных пород до МПа. Исследования, проведенные во ВНИИНеруде, также показали, что прочность и деформативность бетонов зависит не только от прочности, но и от минералогического состава и структуры заполнителей. Исследованию бетонов на пористых известняках и известнякахракушечниках Украины посвящены работы Якубовича М. А., Еременок П. Л. и Ящука В. Е. И др. В опытах Якубовича М. А. на малопрочных заполнителях с наибольшей крупностью зерен до мм при обычных расходах цемента получены бетоны прочностью до МПа с плотностью кгм3. Показатели прочности бетонов были бы значительно выше при меньшей крупности зерен заполнителей. Важной особенностью карбонатных заполнителей является тот факт, что они не инертны, а входят в активное физикохимическое взаимодействие с клинкерным цементом, оказывая друг на друга взаимное положительное влияние. Исследования этого вопроса, проведенные в МХТИ им. Менделеева и других организациях, показали, что тонкодисперсный карбонат кальция, внесенный с песком, реагирует с клинкерными минералами и активно участвует в формировании цементного камня. Вопросы взаимодействия карбонатов кальция и магния с цементом нашли отражение в работах Юнга В. Н., Будникова П. П., Пантелеева А. С., Бутта . М., Колбасова В. М. и др.