Модифицированный водо-износостойкий щелочесиликатный бетон для водохозяйственного строительства

• Автор: Клюев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 230 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСОВ ПОДБОРА СОСТАВОВ, ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СВОЙСТВ ИЗНОСОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Износостойкие строительные материалы, их свойства и применение

1.2. Абразивный износ, коррозионная стойкость и защитные к стальной арматуре свойства жидкостекольных бетонов
1.3. Теоретический подход к разработке щелочесиликатного бетона повышенной водоизносостойкости для водохозяйственного строительства

Выводы по главе 1 и задачи исследований.

Глава 2. МЕТОДИКА И ОБЪМЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЩЕЛОЧЕСИЛИКАТНЫХ БЕТОНОВ ДЛЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.

2.1. Исходные материалы и опытные образцы

2.2. Методика разработки рационального состава водоизносостойкого щелочесиликатного бетона для водохозяйственного строительства

2.3. Методика определения износостойкости бетона.

2.4. Методика исследования физикомеханических свойств бетона
2.5. Методика физикохимических исследований щелочесиликатного
бетона с добавкой обожженной глины.
2.6. Методика исследования коррозионной стойкости бетона.
Выводы по главе 2.
Глава 3. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЩЕЛОЧЕСИЛИКАТНОГО БЕТОНА.
3.1. Исследование исходных глин, их химикоминералогический состав и свойства.
3.2. Оптимизация состава щелочесиликатного бетона повышенной водоизносостойкости .
3.3. Определение рациональных технологических параметров приготовления и укладки щелочесиликатной бетонной смеси.
3.4. Определение оптимальных параметров гидротермального режима твердения щелочесиликатного бетона
Выводы по главе 3
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СВОЙСТВ ЩЕЛОЧЕСИЛИКАТНОГО БЕТОНА.
4.1. Исследования основных физикомеханических свойства щелочесиликатного бетона
4.2. Стойкость щелочесиликатного бетона к износу в нормальных температурновлажностных условиях и при действии агрессивных сред
4.3. Коррозионная стойкость щелочесиликатного бетона при длительном действии агрессивных сред
4.4. Исследования защитных свойств щелочесиликатного бетона по отношению к арматурным сталям железобетонных конструкций.
4.5. Морозостойкость щелочесиликатного бетона
4.6. Оценка кавитационной стойкости щелочесиликатного бетона.
Выводы по главе 4.
Глава 5. ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКИХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЩЕЛОЧЕСИЛИКАТНОГО БЕТОНА.
5.1. Технология производства изделий из щелочесиликатного бетона.
5.2. Опытнопромышленная оценка технических показателей
внедрения изделий из щелочесиликатного бетона
5.3. Использование отходов катализаторного производства крекинга нефти путь снижения себестоимости щелочесиликатных бетонов.
Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
1. Акт внедрения износостойких изделий гидроциклона ГЦ0 на
Костомукшском ГОКе.
2. Расчет гарантированного экономического эффекта по применению износостойкой футеровки
3. Акт по результатам исследования и испытания элемента конструкции бетоносмесителя
4. Технологический регламент на изготовление изделий из бетона повышенной стойкости к истиранию.
5. Программа по оценке надежности и достоверности экспериментальных данных.
6. Исследование физикохимических характеристик щелочесиликатного бетона с добавкой глины.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время актуальна проблема возведения надежных и долговечных сооружений для гидротехнического, транспортного
строительства, химической промышленности, черной и цветной металлургии, предприятий горнообогатительных комбинатов, перерабатывающей промышленности АПК и других отраслей народного хозяйства, технологические процессы которых требуют эффективных средств защиты строительных конструкций от абразивного воздействия бетонных облицовок оросительных каналов, проточных трактов водопропускных сооружений, водозаборов, отстойников, песколовок и гравиеловок, селепроводов и др. гидротехнических сооружений, а также дорожных и аэродромных плит покрытий, конструкций рудоспусков, гидроциклонов, сливных каналов, лотков и желобов систем гидрозолоудаления, бункеров, балок железнодорожного полотна эстакад для разгрузки сыпучих материалов и т.д
Кроме абразивного воздействия, зачастую в технологических процессах
присутствуют растворы солей сульфатов, хлоридов и др., а на предприятиях сельскохозяйственных и перерабатывающих комплексов, общей химии, нефтехимии и др. кислые агрессивные среды, нефтепродукты, которые обусловливают, в свою очередь, развитие коррозионных процессов в материале. Совместное действие механических, коррозионных и климатических факторов усиливает износ бетона конструкций и приводит к более интенсивному его разрушению. Рассматриваемые воздействия, в том или ином сочетании, приводящие к быстрому износу основного строительного материала, вынуждают в ряде случаев применять дорогостоящие, дефицитные материалы с использованием их как в первичной, так и во вторичной защитах каменное лить отбеленный или легированный чугун с примесями марганца, никеля, хрома карбиды кремния, бора и пластмассы.
Вследствие высокой трудоемкости работ, высокой стоимости материалов
и недостаточной долговечности защита ряда изделий футеровками из каменного литья, применением полимерных материалов и другими методами зачастую не оправдывает себя по технологическим и экономическим факторам.
Актуальность


При кристаллизации таких расплавов образуется в основном пироксен, близкий по составу к авгиту. Такой материал обладает наибольшим сопротивлением абразивному изнашиванию, но имеет низкую термостойкость. Мелилитовые материалы получают из расплавов доменных шлаков, основу которых составляет мелилит 2. В отличие от природных горных пород каменное литье имеет более однородную плотную структуру, что обеспечивает его повышенную механическую прочность и химическую стойкость. Производство каменного литья состоит из следующих операций подбора и переработки сырья и подготовки шихты, плавления шихты с получением расплава, формования расплава, термической обработки отливок, приемки готовых изделий , . Температура расплава зависит от сырья и колеблется от до С. Промышленное производство изделий из базальтового литья впервые началось в году во Франции в виде продукции для кислотостойких изделий и изоляторов. В году началось осуществление промышленного внедрения каменного литья в СССР . Физические и механические свойства изделий из каменного литья по данным Института геологии и Института стекла приведены в табл. Таблица 1. Таблица 1. МПа 0,. Истираемость по ГОСТ гсм2 0. Каменное литье успешно применяется в дорожном и гражданском строительстве, горнообогатительной, энергетической, химической, угледобывающей, металлургической и других отраслях промышленности в качестве заменителя черных и цветных металлов, кислотоупорной керамики, фарфора, гранита и некоторых марок пластмасс, а также как самостоятельный конструкционный материал . Вследствие высокой износостойкости каменное литье находит весьма широкое применение для защиты от абразивного износа рабочих поверхностей оборудования и сооружений, эксплуатация которых связана с применением кусковых и сыпучих мелкозернистых и порошкообразных материалов. Каменное литье, как правило, применяется для облицовки следующих машин и устройств трубы и фасонные детали к ним для трубопроводов пневматического и гидравлического транспорта абразивных материалов гидроциклоны сливные каналы, лотки и желоба систем гидрозолоудаления воронки, бункеры и рампы днища и боковые стенки цельных и скребковых транспортеров корпуса мешалок и центрифуг пылеулавливающие циклоны и отделители центробежные сепараторы улитки дымососов и вентиляторов элементы пневмотранспортных устройств корпуса шаровых мельниц плиты тротуарные. Однако за счет существенного различия в сроках их службы достигается значительная экономия. Кроме того, существенным образом сокращаются затраты на текущие ремонты и обслуживание технологического оборудования 8,0. Продолжительность работы гидроциклонов, футерованных каменным литьем, в 6 раз больше чугунных . Срок службы футерованных трубопроводов для транспортировки высокоабразивного шлама, по сравнению с металлическими трубами, увеличивается в раз. В 5 раз увеличился срок службы форсунки пневмокамерного насоса питателя . К настоящему времени достаточно подробно изучены физические, механические и химические свойства и минеральный состав камнелитых изделий, производимых в нашей стране и за рубежом. Установлено, что каменное литье по сравнению с металлами, стеклом, керамикой, бетонами, пластмассами и многими другими материалами обладает более высокой устойчивостью механическому абразивному истиранию и химическому воздействию агрессивных сред. Именно эти два свойства определяют ценность каменного литья и его успешное применение в промышленности, строительстве, транспорте и сельском хозяйстве . Устойчивость камнелитых изделий абразивному истиранию зависит от их фазового состава, размера и формы кристаллических зерен и структуры . Экспериментальные данные зависимости коэффициента истирания каменного литья от степени его закристаллизованности изображены на графике рис. Анализируя график, можно сделать следующие выводы. Износостойкость камнелитых изделий растет с увеличением степени закристаллизованное литья. Возрастание коэффициента истирания с увеличением содержания стекловидной фазы объясняется меньшей твердостью и большей хрупкостью стекла. Наблюдаемое на кривой 2 рис.