авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Безобжиговые строительные материалы и изделия на основе бесклинкерных и малоклинкерных глиносодержащих вяжущих

-- [ Страница 3 ] --

Смешанное бесклинкерное вяжущее (СБВ), входящее в схему вариантов возможного использования ТС региона (рис. 4), получено при содержании в его составе 50-65 % ВКЗ селективного отбора (ЗП2, ЗП3 или их смесь с ЗП1) и 35-50 % глины изыхской и представляет собой гидравлическое медленнотвердеющее вещество. Образцы полусухого прессования, хранившиеся во влажной воздушной среде, имеют предел прочности при сжатии, МПа: в возрасте одних суток – 4,0; в возрасте одних суток с последующим пропариванием – 30-34; в возрасте 28 суток – 8,5-11,8; в возрасте 6 лет – 26,5-40,9. При этом расширение образцов не превышает 0,8 %, а образцы – лепешки, подготовленные путем кипячения в воде после трехсуточной выдержки в эксикаторах над водой, не имеют дефектов формы. Коэффициент размягчения их 0,78-0,82, морозостойкость более 15 циклов. Разработанное СБВ М75 - М100 предназначено для применения в производстве стеновых камней, кладочных и штукатурных растворов, а также низкомарочных бетонов.

Смешанное малоклинкерное вяжущее (СМВ) содержит добавку портландцемента, позволяющую нормализовать сроки схватывания, и повысить прочность материала. Для производственного внедрения отобрана область СМВ с содержанием компонентов, мас. %: ВКЗ ТЭЦ 50-60; глина 15-25; цемент 25-40 (патент № 2036177).

Это вяжущее адаптировано к требованиям ГОСТ 25328-82, согласно которым при сжатии R28 должен быть не менее 19,6 МПа, а содержание клинкера не менее 20 %. По лицензии к патенту в АО “Хакасстройматериалы” построен цех, разработан технологический регламент и организо

вано производство глиносодержащих вяжущих в объеме 3,0 тыс. т в год. Вяжущее М200-М400 применяется для изготовления кладочных и штукатурных растворов, бетонов, теплоизоляционных и декоративных мраморобетонных материалов и изделий.

Разработанные СМВ при всех вариантах хранения (над водой, в воде и на воздухе) имеют возрастающие характеристики по плотности и прочности в возрасте до 10 лет. Так, при хранении в нормальных условиях образцы повысили прочность через 6 лет в 2,84 раза, через 10 лет – в 3,14 раза в сравнении с прочностью R28. В сопоставлении с портландцементом, имеющим повышение прочности соответственно в 2,85 и 2,96 раза, это явно указывает на подобие их гидратационных качеств. Продолжающийся рост плотности и прочности образцов в сочетании с положительной характеристикой микроструктуры образцов (рис. 1, б) свидетельствуют о наличии у всех разработанных вяжущих реликтового резерва для длительного продолжения гидратации и тем самым, сохранения их свойств, обеспечивающих эксплуатационную надежность и долговечность изделий и конструкций.

Так появилась возможность на основе ВКЗ ТЭЦ, а также глинистых вскрышных пород Изыхского и других угольных разрезов создать набор глиносодержащих вяжущих (рис. 4), пригодных для изготовления как в условиях крупных предприятий (по технологии с глинопорошком или со шликерной переработкой глины ), так и в условиях малых предприятий (по наиболее экономичной шликерной технологии).

С учетом анализа работы цеха АО “Хакасстройматериалы” нами разработана схема установки производительностью 0,5…10 тыс. тонн в год смешанных вяжущих (рис. 5), работающей в замкнутом цикле с повторным использованием воздуха.

Предложены новые технологические принципы производства СВ: сочетание малопорционной, но высокоскоростной обработки компонентов и смесей, повторное использование носителя транспортных операций (воздуха или воды). Реализация этих принципов достигается при использовании агрегата (патент № 2039605), выполняющего одновременно функцию дезинтегратора и насоса, включенного в конвейерно-кольцевую схему перемещения компонентов и готовых вяжущих (рис. 5).

Зола и глинопорошок из ёмкостей 1 и 2 через дозаторы 3 (рис. 5) и сборник компонентов 4 подаются в дезинтегратор-насос 5, где смесь подвергается интенсивной дезинтеграции, что соответствует помолу в шаровой мельнице в течение 5…10 минут (со снижением тонкости помола на 300…500 см2/г). Готовое СБВ движется по трубопроводу 6 в циклон 7, где осаждается и самотеком поступает в бункер 8. Запыленный воздух по обводной трубе 9 возвращается непрерывно через сборник компонентов 4

и цикл его использования повторяется. Для декомпрессии ёмкостей 1,2 и 8 устанавливается малая модель рукавного фильтра 10.

Вторым и еще более экономичным вариантом является производство СБВ и СМВ с переработкой глины шликерным методом (рис. 6), в основе которого лежит принцип гидравлического разрушения кусков глины и интенсивной кольцевой переработки шликера на таком же дезинтегратор - насосе. Схема цеха для приготовления вяжущих (рис. 6) включает в себя ёмкости 1, 2 и 3 для золы, цемента и смеси этих компонентов. Глина из бурта 4 с помощью грейфера подается в смесительный бак 5 и под действием струй воды (суспензии), нагнетаемой дезинтегратор-насосом 6, перерабатывается на шликер. Далее шликер по трубопроводу 7 и сухая часть вяжущего конвейером 9 подаются к смесителям для приготовления бетонных и растворных смесей и формования строительных изделий. Согласно расчетам удельный расход электроэнергии на 1 т часовой производительности у дезинтегратора-насоса ниже в сравнении с шаровой мельницей в 4,2 раза, удельная металлоёмкость – в 187 раз, удельная занимаемая площадь – в 44,3 раза.

Глава 4 отражает результаты исследований свойств и технологических параметров заполнителей из ТС, требующихся для производства безобжиговых СМиИ.

Рассмотрен и решен вопрос получения стандартного строительного песка из мелкозернистых отходов обогащения руд цветных металлов.

Предпосылками, повышающими экономическую привлекательность проекта, являются затраты АО “Молибден”, отнесенные на себестоимость его основной продукции (молибден), в числе которых находится добыча, транспортировка и механическая переработка горной породы.

В связи с существующим на предприятии гидравлическим методом транспортировки и складирования “хвостов” нами принята технология производства песка также гидравлическая, что позволяет выполнить врезку линии отбора сырья (пульпы) в систему гидроудаления “хвостов”.

Предложенная технология обосновывается также тем, что “хвосты” текущего выхода характеризуются относительно небольшим содержанием песка в массе пульпы: из содержащегося в ней твердого – 35 % будет отобрано в виде песка лишь 10…15 %, остальная ее часть (шлам) должна быть отведена к имеющемуся прудку для намыва отходов на хвостохранилище по существующей технологии. Использование стандартных классификаторов и гидроциклонов здесь неприемлемо, так как при этом можно получить паспортную производительность их по пульпе и очень низкую производительность по песку и, кроме того, их монтаж и работа невозможны в полевых условиях, на верхних отметках отвала.

Установлено, что объемы песка, содержащегося в годовом выходе “хвостов” (9 млн. т), в зависимости от зернового состава составляют: песок очень мелкий 3,21 млн. м3; песок мелкий 2,61 млн. м3; песок средний 1,16 млн. м3.

С использованием изготовленной модели аппарата получены из “хвостов” пробы песка мелкого I – го класса, очень мелкого и среднего II – го класса. Зерновой анализ показал, что пробы песка имеют состав, соответствующий расчетным данным.

На основе расчетов и анализа вариантов разработана передвижная установка для производства песка, монтируемая на металлической раме и содержащая классификатор для обогащения песка и регулирующий резервуар для отвода шлама.

Установлено, что “хвосты” по качеству и по объёмам получаемого из них песка могут служить надёжной сырьевой базой обширного Восточно-Сибирского региона.

Раздел главы посвящен исследованию свойств гидролизного лигнина как компонента теплоизоляционных материалов.

Установлено, что лигнин может служить в качестве эффективного заполнителя для производства теплоизоляционных материалов на основе глиносодержащих смешанных вяжущих (СБВ и СМВ).

Пятая глава содержит данные о разработке растворов и бетонов на основе глиносодержащих смешанных вяжущих и заполнителей из ТС.

В качестве заполнителя использовали кварц-полевошпатовый песок мелкий I-го класса с модулем крупности Мк = 1,58 по ГОСТ 8736-93, полученный из “хвостов” АО “Молибден”.

Т а б л и ц а 4

Составы строительных растворов

№ состава Расход компонентов на 1 м3 раствора, кг В/Ц Экономия цемента на 1 м3 раствора
Вяжущее песок вода кг %
На смешанном малоклинкерном вяжущем (СМВ)
1А (1Б) 490 1210 295 0,60 352 74
На портландцементе
2ЦА (2ЦБ) 475 1220 290 0,61 - -
На смешанном малоклинкерном вяжущем (СМВ)
3А (3Б) 320 1250 210 0,66 150 65
На портландцементе
4ЦА (4ЦБ) 230 1280 155 0,67 - -
На смешанном бесклинкерном (зологлиняном) вяжущем (СБВ)
5А (5Б) 490 1220 285 0,58 230 100
6А (6Б) 320 1260 210 0,66 190 100

Глиносодержащее бесклинкерное вяжущее (СБВ) является продуктом совместного помола золы Абаканской ТЭЦ (50…65 %) и глинопорошка из вскрышных пород (35…50 %) Изыхского разреза. СМВ содержит дополнительно добавку портландцемента в количестве 25 %. Тонкость помола вяжущих по остатку на сите № 008 составляла 8-12 %. Активность СМВ 40,3 МПа, СБВ -11,2 МПа.

Изготовленные образцы растворов выдерживались в камере нормального хранения (с=95…100 %, tc=20±2 оС) в течение первых трех суток, а затем либо в камере нормального хранения (табл. 4 и 5, образцы серий с индексом “А”), либо на воздухе (образцы серий с индексом “Б”).

По требованиям минимальной расслаиваемости и оптимальной водоудерживающей способности разработанные растворы на СМВ (табл. 5, составы серий 1 и 3) и СБВ (составы серий 5 и 6) имеют лучшие характеристики в сравнении с цементными. Объясняется это пластифицирующим влиянием на составы значительного количества глины (20 % - в СМВ, 40 % - в СБВ).

Т а б л и ц а 5

Свойства строительных растворов

Наименование Показатели для составов № Требования ГОСТ 28013 - 89
2ЦА 2ЦБ 4ЦА 4ЦБ
Подвижность, см Расслаиваемость,см3 Плотность, кг/м3 Водоудерживающая способность, % Предел прочности при сжатии, МПа Морозостойкость, цикл 10,5 5,4 2054 98 25,4 22,8 100 50 10,2 8,8 1932 94 26,7 20,4 100 50 10,4 7,8 1988 96 6,5 5,2 25 15 10,6 18,8 1992 98 6,4 5,2 25 15 10,8 2,8 2010 99 7,1 6,8 25 15 10,5 7,4 1990 95 3,2 2,8 15 10 1…14 10 1500 90 4…200 10…100

Испытания показали, что с использованием песка из “хвостов” и глиносодержащих смешанных вяжущих можно получить строительные растворы с прочностью до 22,8…25,4 МПа (табл. 5, составы 1А и 1Б) и морозостойкостью, соответствующими верхнему уровню норм (М200, F100). Использование СМВ позволяет сократить расход цемента в растворе М200 на 74 % (табл. 4, составы 1А и 1Б) и в растворе М50 на 65 % (составы 3А и 3Б). В растворах на СБВ (составы 5 и 6) добавка цемента не используется и вся масса раствора сложена компонентами из ТС.

Анализ свойств растворов показал, что наиболее экономичное СБВ может найти широкое применение в подвижных и не расслаивающихся растворах М4…М50, применяемых наиболее часто в малоэтажном строительстве при кладке стен и при выполнении отделочных работ.

Строительные растворы с компонентами из ТС прошли успешную адаптацию на строящихся и реконструируемых объектах региона, о чем свидетельствует выпуск и реализация 3,0 тыс. тонн в год смешанного вяжущего в АО “Хакасстройматериалы”.

Готовая сухая газобетонная смесь (ГСГС) разработана с целью приготовления в условиях строительной площадки пластичной газобетонной массы и заполнения ею каналов и колодцев в наружных стенах.

Предварительными исследованиями взаимодействия вяжущего с алюминиевой пудрой установлено, что для нормализации процесса газообразования и получения быстровспучивающегося легкого газобетона газообразователь следует домолоть до тонкодисперсного состояния. Причем, достичь это можно при одновременном помоле вяжущего и газообразователя. Времени помола смеси в шаровой мельнице, регламентируемого требуемой тонкостью помола вяжущего и составляющего в производственных условиях 5…10 минут, как показали опыты, достаточно для измельчения и активации алюминиевой пудры, что позволило совместить эти процессы.

Разработанные составы газобетона имеют плотность 170…205 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,079…0,082 Вт/(моС), предел прочности при сжатии 0,06…0,11 МПа, время вспучивания 2 минуты и срок хранения в контейнерах или мешках до 3-х месяцев, что соответствует условиям использования ГСГС на строительной площадке.

Глиносодержащие вяжущие опробованы в производстве бетонов с использованием песка и щебня, полученных из мелкозернистых и

Т а б л и ц а 6

Свойства бетонов из компонентов техногенного происхождения

№ состава Прочность бетона, МПа Марка бетона Морозостойкость, цикл.
после ТВО в возрасте 28 сут.
На смешанном малоклинкерном вяжущем (СМВ)
1 29,3 31,2 300 100
25,4 34,6 300 100
2 24,6 28,2 250 75
3 25,8 28,8 250 75
4 12,6 14,8 100 50
5 21,8 28,6 250 75
На смешанном бесклинкерном вяжущем (СБВ)
6 12,8 13,8 125* 15
7 11,6 14,2 125* 15
8 9,5 13,5 125* 15
9 12,6 11,6 100* 25
10 21,8 14,1 125* 15


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.