Грунтобетоны и строительные растворы с вяжущими на основе гидросульфоферритов кальция

• Автор: Коломиец, Руслан Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 .Кальциевые кристаллогидраты железа и алюминия в бетонах

1.1.1. Кальциевые гидраты железа и алюминия, образующиеся при твердении вяжущих

1.1.2. Характеристики сульфатсодержащих кальциевых гидратов железа и алюминия

1.1.3. Гидратация алюминатных и ферритных фаз клинкера в бетоне

1.2.Неорганические добавки в бетоны

1.2.1. Классификация неорганических добавок в бетон

1.2.2. Железосодержащие добавки в цементный бетон

1.2.3. Добавки в грунтобетон

1.3.Утилизация железосодержащих травильных растворов и шламов
1.3.1. Утилизация сернокислых отработанных травильных растворов
1.3.2. Использование продуктов в виде шлама и кека при
.
изготовлении строительных материалов
1.4. Выводы
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ I ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Характеристики применяемых материалов
2.2. Методы физикохимического анализа и физикомеханических испытаний
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГИДРОСУЛЬФОФЕРРИТНОГО ВЯЖУЩЕГО
3.1. Принципы получения кристаллогидратов при переработке сернокислых отработанных травильных растворов
3.2. Разработка технологии получения кристаллогидратов из техногенных материалов металлообрабатывающих предприятий
3.2.1. Технология переработки отработанных травильных растворов
3.2.2. Технология переработки кека и шлама
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОБЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ С ГИДРОСУЛЬФОФЕРРИТАМИ КАЛЫ 1.ИЯ
4.1. Строительные растворы
4.1.1. Твердение гидросульфоферритного вяжущего
4.1.2. Составы и свойства гидросульфоферритного строительного раствора
4.1.3. С троительные растворы на смешанном гидросульфоферритноцементном вяжущем
4.2. Грунты, обработанные вяжущими на основе гидросульфоферритов кальция
4.2.1. Смеси грунта, укрепленного гидросульфофсрритами кальция
4.2.2. Грунты, укрепленные смешанным гидросульфоферритноцементном вяжущим
5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСК.АЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Опытнопромышленные испытания по изготовлению и испытанию гидросульфоферритного вяжущего.
5.2. Гигиеническая безопасность кристаллогидратов, полученных из вторичного сырья
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Тихонов с соавторами [,] в продуктах гидратации C2F установили образование пятиводного двухкальциевого феррита, который к семи суткам гидратации переходит в C4FH и аморфный гидроксид железа. Гексагональный гидроферрит являлся промежуточной фазой и после суток гидратации превращался в кубический C3FHr(. Образование при гидратации С2Р гексагонального C4FH и гидратов неустановленного состава отмечают З. М Ларионова с соавторами [8,]. Гидратируя ферриты кальция составов CxF, где х=1, 2, 3, 4, Д. Л.П. Олдридж [] установили, что и СзР образуют при °С С4РН. Все рассматриваемые ферриты кальция при °С взаимодействуют с водой, образуя С4РН1з и гидроксид железа. С течением времени и с повышением температуры гексагональный С4РНн переходит в кубический С3РП0, который является мета-стабильным и может разлагаться с образованием гидроксидов кальция и железа. Л.Г. Шпынова с соавторами [,] приводят данные о суспензии и образцах из Сг? Анализы показали наличие гексагонального и кубического гидроферритов кальция, гематита и гидроксида кальция. Следовательно, единственным точно идентифицированным гидратом системы Са0-Рез- является С4РН]'з. Существование фазы С3РН6 окончательно не выяснено. Возможность образования при нормальной температуре низкоосновных гидроферритов кальция СРНП и С2РНП и их состав фебуют уточнения. Данные по системе Са0-А-Рез-Н получены при исследованиях гидратации алюмоферритов кальция. Р. Т. Бог и В. Лерч [] отмечают образование при гидратации С4АР смеси трехкальциевого гидроалюмината и аморфной фазы. Г.Хоффман [] указывает, что продуктами гидратации С4АР являются С3А6, бедный известью гидроферрит и аморфный гидроксид железа. Е.П. Флинт с савторами [] установили образование непрерывного ряда твердых растворов между СзАНб и СзБНб. Согласно Е. Т.Карлсону [], взаимодействие алюмоферритов кальция с водой приводит к образованию кальциевых железосодержащих гидратов с отношением А0з/Ре3 более высоким, чем в исходной безводной фазе. Показано [-], что при гидратации С4АЕ в интервале 5 - °С первоначально кристаллизуется метастабильный гидрат С4АХРУН, где х+у=1, который со временем превращается в кубический. Введение гидроксида кальция не изменяет указанную последовательность. Состав аморфных фаз при гидратации С4АР в воде и в известковом растворе представлен гидроксидами алюминия и железа [,]. Однако вопросы, связанные с процессами и механизмами преобразования первичных гидратных фаз в более стабильные разновидности и влияние этих преобразований на свойства бетонов, недостаточно изучены. Образование гидросульфоалюминатов и гидросульфоферритов кальция играет важную роль в процессах схватывания и твердения портландцемента, при коррозии бетона в сульфатных средах, в регулировании свойств специальных цементов и бетонов. В системе Са0-АЮз-з-Н известны два сульфатосодержащих гидрата: трисульфогидроалюминат кальция (C3ACS3H) и моносульфогидроалюми-нат кальция (СзАСзН ). Высокосульфатная форма встречается в природе (лава Эттринга, Рейнская обл. ФРГ) и носит название эттрингита. О существовании указанного минерала впервые сообщил Леман в г. В г. Кандпо синтезировал его. Моносульфатную форму впервые получил в г. Лерч []. Содержание воды в гидросульфоалюминатах зависит от парциального давления водяного пара [3]. С кристаллохимических позиций количество воды в структуре AFm-фаз остается неясным [2]. Крис галлохимическая структура эттрингита основывается на наличии столбиков с эмпирической формулой {Саз[А1(0Н)б]Н}расположенных параллельно осям игл (ось с), между которыми располагаются каналы, содержащие ионы SQf" и молекулы воды. На две единицы приведенной формулы вещества столбиков имеются четыре позиции каналов, из которых в трех находятся ионы S2' и в одной - группа, содержащая до 2-х молекул воды. Это дает формулу {Ca6[Al(0H)6]4H}(3S)(2H) или ЗСаО AI3 3CaS Н [2]. Первичным кальциевым гидратом, образующемся при взаимодействии С3А с водой в присутствии сульфатов, является эттрингит [8]. По другим данным [], вначале образуется моносульфогидроалюминат кальция.