|
| |
  |
Перейти на главную Журналы 4.6. Добавки ПАВ и электролитов на основе отходов химических производств Добавки этой группы позволяют интенсифицировать производственные процессы и целенаправленно изменять свойства строительных материалов. Они вводятся в небольшом количестве (доза некоторых ПАВ составляет всего лишь несколько сотых или тысячных долей процента массы основного материала). Все технологические проявления добавок ПАВ обусловлены адсорбционным механизмом их действия и в наибольшей степени характерны для коллоидно-дисперсных систем. Добавки электролитов изменяют растворимость материалов, химически с ними взаимодействуют, служат центрами кристаллизации и т. д. Гидрофилизующие ПАВ применяют для повышения подвижности растворных и бетонных смесей, разжижения сырьевых шламов, снижения влажности и улучшения формовочных свойств керамических масс. К распространенным в производстве строительных материалов гидрофилизующим пластифицирующим ПАВ относятся технические лигносульфонаты (ЛСТ), поставляемые в виде различных концентратов. ЛСТ и близкие к ним химические отходы, главными компонентами которых являются соли лигносульфоновых кислот, молекуляр-но адсорбирующиеся сахара и другие активные лиофильные вещества, образуют на поверхности зерен цемента и других дисперсных материалов адсорбционные пленки. Наличие таких гидрофильных пленок способствует образованию вокруг частиц материала, адсорбирующего ПАВ, водных оболочек, препятствующих слипанию и выполняющих роль гидродинамической смазки. Эффективность добавок ЛСТ проявляется на всех основных этапах технологии цемента и бетона. В течение многих лет ЛСТ используют для снижения влажности шлама, поступающего в клинкерооб-жигательные печи. Применением разжижающих добавок достигается высокая степень насыщения шлама твердым веществом без ухудшения его подвижности. Добавка ЛСТ в количестве 0,2-0,3% массы сухого сырья (в пересчете на сухое вещество) снижает влажность шлама на 2,5-3,5% и повышает производительность печей на 3-4%. Характерно, что ЛСТ и другие органические разжижители пластифицируют в основном карбонатную составляющую шламов. При гидротранспорте шлама с добавкой ЛСТ почти в 2 раза снижаются потери напора, условия забора шлама насосом улучшаются даже после длительных остановок. Близкими по механизму действия и эффективности к ЛСТ разжижителями шлама являются кожевенные стоки - отходы, содержащие 12-18% твердого остатка, в основном таннидов. Вводя 0,1-0,3% ЛСТ и измельчая клинкер совместно с гипсом и минеральными добавками, получают пластифицированный портландцемент - один из наиболее эффективных видов портландцемента. Расплыв конуса при испытании на встряхивающем столике раствора на основе смеси этого цемента с нормальным (стандартным) песком состава 1:3 при В/Ц-0,4 после 30 встряхиваний составляет не менее 135 мм. В зависимости от поставленной цели и конкретной производственной ситуации высокая пластичность цемента может иметь следующие результаты: - снижение расхода цемента на 5-10% при неизменных удобоукладываемости и водоцементном отношении бетонной смеси; - повышение прочности, морозо- и коррозионной стойкости и улучшение ряда других строительно-технических свойств бетонов и растворов за счет снижения водоцементного отношения при заданной удобоукладываемости смеси; - повышение подвижности, снижение трудоемкости и повышение качества укладки бетонных смесей. Интенсивность твердения пластифицированного портландцемента при нормальных условиях практически такая же, как и у обычного; она может понижаться лишь при ускоренных режимах тепловлажностной обработки и при неоптимальной дозировке ПАВ. Наиболее значительный пластифицирующий эффект добавки ЛСТ достигается в низкоалюминатных алитовых цементах. Для обеспечения нормальных сроков схватывания пластифицированного портландцемента в некоторых случаях нужно повысить содержание гипса. Растворные и бетонные смеси наряду с применением специального пластифицированного портландцемента пластифицируются и непосредственно введением добавки ЛСТ и близких к ней ПАВ с водой затворения. Пластифицирующее действие ЛСТ наиболее выражено в «жирных» многоцементных смесях, что обусловлено самим механизмом действия гидрофилизующих ПАВ. Введение пластифицирующих ПАВ также улучшает формовочные свойства керамических масс, снижает их пластическую прочность и напряжение сдвига, интенсифицирует сушку изделий, устраняет деформационный брак свежесформованного сырца. При применении технических лигносульфонатов как пластифицирующих добавок следует учитывать и их недостатки: нестабильность свойств; замедляющее влияние на процессы гидратации и твердения цемента; избыточное воздухововлечение в бетонную смесь, результатом чего является необходимость использования мягких режимов тепловой обработки с длительной (не менее 4 ч) предварительной вьщер-жкой и медленным подъемом температуры. Для приготовления пластификаторов повышенной эффективности (ППЭ) разработан ряд способов модификации ЛСТ: формальдегидом; добавкой каустической соды; отделением лигносульфонатов от сопутствующих компонентов с последующим их переводом в натриевое основание. Получение ППЭ возможно при перемешивании водного раствора ЛСТ с цементом {добавка НИЛ-20) или золой-уносом с последующим отстоем и др. (рис. 4.11). В последнем случае компоненты ЛСТ, замедляющие твердение (редуцирующие вещества), адсорбируются на зернах цемента или золы-уноса и удаляются вместе с осадком. Этот ме-  Рис. 4.11. Схема приготовления пластификаторов повышенной эффективности на основе ЛСТ: /- зафузка цемента; - выфузка цемента; /- подача горячей воды; IV- подача воздуха; V- зафузка в автотранспорт; 1 - емкости жидких ЛСТ; 2 - насосы; 3 - контейнер для твердых ЛСТ; 4 - весы платформенные; 5 - емкость для растворения твердых ЛСТ; 6 - насос; 7- склад цемента; 8- пропеллерная мешалка; 9- расходный бункер цемента; 10 - расходная емкость ППЭ; И - отстойник; 12 - емкость для шлама тод модификации достаточно прост и предполагает использование недефицитного сырья. Снижение конценфации редуцирующих веществ позволяет увеличить содержание добавки до 0,6% массы цемента без снижения прочности бетона. Эффективность применения пла- 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 |
