www.chms.ru - вывоз мусора в Люберцах


Почему витражи поражают или древнее искусство в интерьере


Панно в интерьере - модно, роскошно и практично


Наливные полы с 3D-эффектом - современное чудо дизайна


Что такое морской стиль и как его применить для оформления дома?


Почему эклектика в интерьере так популярна?

Перейти на главную  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

6.4. Вяжущие и автоклавные материалы на основе отходов дробления горных пород

Вяжущие материалы. При определенном химико-минералогическом составе отходы дробления горных пород могут быть использованы для получения различных вяжущих материалов. Карбонатные и мергелистые отходы являются сырьем для производства воздушной и гидравлической извести, романцемента, композиционных вяжущих. Алюмосиликатные материалы в композиции с карбонатами могут входить в состав сырьевых смесей для получения портландцементного клинкера. При этом в ряде случаев они имеют определенные преимущества перед традиционными сырьевыми материалами.

Отходы обогащения магнетитовых руд позволяют исключить из сырьевой смеси ипритные огарки, частично или полностью заменить глину Введение в сырьевую смесь техногенного компонента способствует снижению температуры декарбонизации, ускорению формирования алита, улучшению размолоспособности клинкера, получению интенсивно твердеющего цемента.

Установлено, что под влиянием некоторых водорастворимых добавок отходы обогащения магнетитовых руд затвердевают. В зависимости от вида и концентрации затворителя прочностные показатели материала достигают 0,1-3,5 МПа. Наибольшую активность отходы проявляют при использовании растворов гидрооксида, хлорида и сульфата натрия, жидкого стекла.

Влияние солевых и щелочных затворителей на вяжущие свойства отходов обогащения магнетитовых руд существенно усиливается в присутствии минеральных компонентов, активно взаимодействующих с растворенными в воде добавками. При использовании щелочного затворителя такими минеральными активизаторами могут служить шлаки, техногенные стекла и др. Композиции из отходов обогащения руд, минерального активизатора и щелочного затворителя интенсивно твердеют при тепловой обработке (пропаривание, сушка). Прочность при сжатии пропаренных образцов достигает 40-70 МПа. Высокощелочная среда при тепловой обработке обеспечивает синтез низкоосновных щелочно-щелочноземельных водостойких образований с участием минералов, содержащихся в отходах обогащения.

На основе мелких фракций шламов обогащения железной руды совместно с молотым гранулированным шлаком может быть получено бесклинкерное шлакошламовое вяжущее. Оптимальное содержание молотого гранулированного шлака в нем составляет 40-60% и зависит от минералогического состава кварцитовых отходов и шлака. Активность шлакошламового вяжущего при нормальном твердении через 28 сут достигает 10 МПа и более. Из него можно изготавливать строительные растворы для закладки горных выработок при добыче



руды. Это вяжущее можно также применять в дорожном строительстве.

Отсевы базальтов, получаемые в производстве щебня, могут служить железосодержащей корректирующей добавкой при обжиге клинкера. Содержание оксидов железа в базальтах составляет 15-17%. Поэтому его количество, вводимое в сырьевую смесь, в 2-3 раза выше, чем ипритных огарков. При этом из шихты вытесняется значительная часть глинистого компонента, что благоприятно сказывается на энергоемкости технологического процесса, так как при сухом способе не требуется высокая тонкость помола сырьевой смеси, а при мокром - на 1,5-2,5% снижается влажность шлама.

Введение базальта во вращающуюся печь возможно в виде крупки при одновременной подаче молотой сырьевой смеси с повышенным коэффициентом насыщения, а также в составе двухкомпонентной немолотой смеси взамен части молотого сырья, что позволяет повысить производительность печи на 29-30%. Возможность обжига немолотых двух- и трехкомпонентных сырьевых смесей с базальтом доказана испытаниями, проведенными на Днепродзержинском и Здолбуновском цементных заводах.

Температура обжига клинкера при замене глинистого компонента базальтовой породой снижается примерно на 70 °С, соответственно на 10% уменьшается расход топлива.

Клинкер из базальтсодержащей сырьевой смеси характеризуется высоким содержанием алюмоферритов кальция, что придает цементам ряд ценных свойств, таких как повышенная размалываемость, стойкость против сульфатной агрессии, пониженное тепловьщеление и повышенная прочность при изгибе.

Испытания опытных цементов показали, что они удовлетворяют требованиям на тампонажные цементы как для горячих, так и для холодных скважин. Для них характерны незначительные деформации усадки и набухания, стойкость к воздействию переменного увлажнения и высыхания.

Из сырьевых смесей с базальтом можно получать и белитовые цементы, отличающиеся пониженной температурой обжига (1250- 1300 °С). Дополнительная активизация таких вяжущих происходит при введении в сырьевую смесь фосфогипса. При этом устраняется основной недостаток белитовых вяжущих - низкая прочность в ранние сроки твердения. Низкообжиговые сульфобелитовые цементы приобретают марочную прочность до 50 МПа.

К вяжущим контактного твердения, для получения которых могут быть использованы отходы горнодобывающих отраслей промышленности, относятся вяжущие контактно-конденсационного твердения, петроцементы, геополимеры. Все эти вяжущие материалы пока не нашли широкого применения, но являются перспективными, поскольку их технология характеризуется невысокими энергетическими



затратами, достаточно проста и предполагает способность твердеть и формировать искусственный камень широкого круга дисперсных минеральных материалов.

Вяжущие контактно-конденсационного твердения предложены В.Д. Глуховским и Р.Ф. Руновой. Твердение их рассматривается с позиций теории конденсации, в основе которой лежит идея о том, что дисперсные вещества в силу своей энергетической нестабильности обладают конденсационной способностью, снижаемой по мере уменьшения свободной энергии этих веществ. Контактно-конденсационное твердение как явление перехода дисперсной системы в камнеподоб-ное состояние характеризуется рядом особенностей. Оно реализуется только в тех случаях, когда структура вещества является нестабильной и оно находится в аморфном или субмикрокристаллическом состоянии. Необходимым условием контактного твердения является достаточная степень сближения макрочастиц, что достигается прессованием. Характерным признаком контактов между дисперсными макрочастицами является их водостойкость и восстанавливаемость после разрушения при повторном сближении. Контактное твердение происходит без воды затворения.

Способностью к контактно-конденсационному твердению обладает большая группа силикатных и алюмосиликатных веществ как природного, так и искусственного происхождения, продукты их гидратации и дегидратации, взаимодействия гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов с гранитом, базальтом, перлитом и др. Давление прессования при контактно-конденсационном твердении может изменяться в широких пределах - от 20 до 1000 МПа и больше.

Прочностные характеристики контактно-конденсационных вяжущих находятся в диапазоне 40-60 МПа, а при больших значениях давления прессования могут быть и более высокими.

С использованием минеральных отходов разработаны технологии производства кирпича, плиток, элементов дорожных покрытий и других изделий.

Ряд тонкоизмельченных горных пород способен твердеть в прессованном состоянии в особенности при введении добавок-активаторов (щелочи, шлак и др.). Такие композиции называют петроцемен-тами или геоцементами,

В опытах В.Н. Юнга была показана возможность твердения предварительно увлажненных порошков таких горных пород, как серпентинит, магнетит, кварцит, роговая обманка и др. Породы измельчали практически до полного прохождения через сито 4900 отв./см. В возрасте 28 сут образцы имели прочность около 10 МПа, а при использовании добавок извести и гипса - до 15 МПа. Твердение дисперсных силикатных пород, в том числе и с добавками, В.Н. Юнг объяснял способностью их к образованию тонких поверхностных пленок геле-подобной гидратированной массы. На способность к твердению из-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121