CC BY
38
3. Золотарёв В. В., Овечкин Г. В. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы: Справочник / Под. ред. чл.-кор. РАН Ю. Б. Зубарева. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004. - 126 с.
4. Горовенко, Л.А. Математические методы компьютерного моделирования физических процессов / Л.А. Горовенко // Международный журнал экспериментального образования. - 2017. № 2. С. 92-93.
УДК 691.3
DOI 10.24411/2409-3203-2019-12035
ИЗВЕСТКОВО-ШЛАКОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ КАК ЗАМЕНИТЕЛЬ ЦЕМЕНТА
Садирбаева Акмарал Махмутовна
Старший преподаватель кафедры Строительные материалы и технологии Карагандинский Государственный технический университет Казахстан, г. Караганда Икишева Акнур Отановна Старший преподаватель кафедры Строительные материалы и технологии Карагандинский Государственный технический университет Казахстан, г. Караганда Дадиева Манара Кайриддиновна Старший преподаватель кафедры Строительные материалы и технологии Карагандинский Государственный технический университет Казахстан, г. Караганда Сыздыкова Салтанат ^уаткызы Ассистент кафедры Строительные материалы и технологии Карагандинский Государственный технический университет Казахстан, г. Караганда Хан Максим Александрович Преподаватель кафедры Строительные материалы и технологии Карагандинский Государственный технический университет Казахстан, г. Караганда
Аннотация: В области получения новых эффективных строительных материалов приоритетным направлением на сегодняшний день является рациональное использование вторичных сырьевых ресурсов. Одним из перспективных направлений по увеличению переработки техногенных отходов, как вторичного сырья для новых строительных материалов, является производство вяжущих веществ.
Технология производства вяжущих веществ с заданными специальными свойствами при максимальном использовании для их получения отходов производства имеют большую научную и практическую значимость.
Ключевые слова: строительные материалы, производство, отходы, промышленность, вяжущие вещества, сырье, бетон, технология.
LIME-SLAG BINDER AS A SUBSTITUTE FOR CEMENT
Sadyrbaeva Akmaral Mahmutovna
Senior lecturer of the Department of Construction materials and Technology Karaganda State Technical University Kazakhstan, Karaganda Ikisheva Aknur Otanovna Senior lecturer of the Department of Construction materials and Technology Karaganda State Technical University Kazakhstan, Karaganda Dadieva Manara Kayriddinovna Senior lecturer of the Department of Construction materials and Technology Karaganda State Technical University Kazakhstan, Karaganda Syzdyqova Saltanat Quatqyzy Assistant of the Department of Construction materials and Technologies Karaganda State Technical University Kazakhstan, Karaganda
Khan Maxim Aleksandrovich Teacher of the Department of Construction materials and Technology Karaganda State Technical University Kazakhstan, Karaganda
Abstract: In the field of obtaining new efficient building materials, the priority direction today is the rational use of secondary raw materials. One of the promising directions to increase the processing of man-made waste as secondary raw materials for new construction materials is the production of binders.
The technology of production of binders with specified special properties with maximum use for their production of waste products are of great scientific and practical importance.
Keywords: building materials, production, waste, industry, binders, raw materials, concrete, technology.
Крупнейшие промышленные предприятия черной и цветной металлургий, горной добычи и обогащения производят не только готовую продукцию, но и вырабатывают огромное количество промышленных отходов.
Использование вторичных материальных ресурсов обладает огромной научной базой и является перспективным направлением развития науки по производству строительных материалов, изделий и конструкций, а также важнейшим резервом ресурсосбережения в строительстве.
Комплексное использование отходов различных отраслей промышленности в производстве строительных материалов - одно из эффективных направлений решения проблем ресурсо и энергосбережения и охраны окружающей среды. Весьма актуально вовлечение промышленных отходов в производство минеральных вяжущих веществ, как одних из наиболее потребляемых строительных материалов.
Насчитывается более одной тысячи наименований техногенных продуктов, которые могут быть использованы в виде вторичного сырья.
Разработаны и апробированы технологические способы получения из отходов металлургических, химических, энергетических предприятий вяжущих веществ, цементов со специальными свойствами, жаростойкого бетона, высокоэффективных добавок для керамзита, керамического кирпича и других строительных материалов.
Важной задачей современного этапа развития цементной промышленности является повышение эффективности технологии и расширение сырьевой базы с вовлечением в производство различных техногенных отходов и высокоактивных нетрадиционных видов сырья.
В качестве сырьевых компонентов при производстве цемента в большей степени используются отходы промышленности черной и цветной металлургии.
Доменный шлак в производстве клинкера применяется в качестве компонента сырьевой смеси и активной минеральной добавки. Должно быть отмечено, что применение гранулированного шлака в сырьевой смеси как активной минеральной добавки экономически более эффективно, чем в качестве сырьевого компонента.
Как уже отмечалось, химический состав доменных шлаков позволяет заменить глинистый и частью карбонатный компоненты в составе сырьевых смесей. Таким образом, доменные шлаки можно рассматривать как в значительной мере подготовленное сырье.
Химический состав доменных гранулированных шлаков зависит от таких факторов, как вид и химический состав руды, характеристика топливных ресурсов, технологический процесс, применяемая плавильная печь, характеристики используемого флюса, и в большей степени представлен четырьмя оксидами.
В состав доменных шлаков входят оксиды CaO, SiO2, AhOз, MgO, FeO и сернистые соединения CaS, MnS, FeS, а иногда TiO2 и соединения фосфора.
В незначительных количествах встречаются в шлаках и другие окислы, существенно не влияющих на их свойства. Преобладающими в доменных шлаках являются CaO, SiO2, AhOз и отчасти MgO, суммарное содержание которых может достигать 90 - 95%.
Известково-шлаковое вяжущее - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным помолом негашеной извести, гранулированного доменного шлака с добавкой небольшого количества гипса, относящееся к группе известе-содержащих. Содержание извести в вяжущем устанавливают в зависимости от качества шлака. В ряде случаев при введении в состав вяжущих большого количества негашеной извести наблюдается чрезмерно быстрое схватывание. Для устранения таких явлений можно применить замедлители схватывания извести и иногда целесообразно уменьшить содержание извести в вяжущем. Лучшими шлаками для известково-шлакового вяжущего являются основные и слабокислые с повышенным содержанием глинозема и низким содержанием закиси марганца (не более 3-4 %).
Технология известково-шлакового вяжущего значительно проще, чем шлакопортландцемента и включает обычно следующие операции: складирование сырьевых материалов, дробление и сушку шлака, извести, гипса, затем дозирование сырьевых материалов перед помолом на весовых дозаторах с последующим смешивание и совместным помолом в мельнице. Известь необходимо хранить в закрытых силосах, а шлак можно складировать под навесом.
Для тонкого помола вяжущего обычно применяют шаровые мельницы. Измельчают его до остатка 5-15% на сите №008, что способствует повышению его активности (тонкость помола составляет 85-95%). Желательно удельную поверхность известкового вяжущего доводить до 3500-5000 см2-/г.
Большое значение для качества вяжущего имеют свойства гранулированного шлака. Использование шлака (по возможности с одного и того же места завода) одинакового химического состава и цвета, той же средней плотности (без включения крупных кусков 0 >10 мм) - обязательное условие производства высококачественного продукта.
Известково-щлаковый цемент твердеет под влиянием щелочного возбуждения шлака оксидом кальция, содержащимся в извести. При этом в основном протекают те же процессы и образуются те же цементирующие соединения, что и при взаимодействии шлака с водой в шлакопортландцементе. Гипс, активизирующе действуя на глиноземистые составляющие шлака, ускоряют твердение известково-шлакового цемента.
Модуль основности исследуемого гранулированного шлака с завода «АрселорМиттал» (г. Темиртау) равен 0,75, следовательно, данный шлак считается кислым. Коэффициент качества доменного гранулированного шлака К равен 1,56, в соответствии с классификацией по сортам, данный шлак относится ко второму сорту.
Полученное новое вяжущее вещество, включает в себе характеристики и свойства известково-шлакового вяжущего вещества и вяжущего низкой водопотребности.
Тонкость помола исследуемого вяжущего вещества составляла в пределах 88-99%. При определении равномерности изменения объема разрушения, радиальные трещины и искривления в образцах не были обнаружены. Нормальная густота вяжущего вещества с гипсом соответствовала в/ц отношению равному 0,22-0.24. Прочность бесклинкерного вяжущего вещества показало в пределах 265-542кгс/см2 Начало и конец схватывания соответствовало быстротвердеющему цементу, поэтому данное вяжущее желательно использовать непросредственно на производстве.
Список литературы:
1. Таймасов Б.Т., Есимов Б.О., Терехович С.В., Куралова Р.К. Цементы на основе техногенных отходов и магматических пород. - Шымкент, изд-во КОКК, 2002. - 163 с.
2. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. 3-е изд., перераб. и доп. - Калуга: изд-во Н.Бочкаревой, 2000г.
3.Русина В.В. Минеральные вяжущие вещества на основе многотоннажных промышленных отходов: учеб. пособие. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007г.
4. Алексеев Б.В. Технология производства цемента. - М.: Высш. школа, 1980г.
5. Киреева Ю.И. Строительные материалы: учеб. пособие. - Мн.: Новое знание,
2005г.
6. Волженский А.В. и др. Мин. Вяжущие Вещества - М.: Стройиздат. 1979г.
