CC BY
5SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 3 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=22257
ПЕЛИТОВЫЙ ТУФФИТ - В КАЧЕСТВЕ ДОБАВОК ДЛЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Д. В. Бобожонов
Андижанский машиностроительный институт
АННОТАЦИЯ
В статье представлены, в качестве добавок при производстве портландцементов использовались пелитовые туффиты Карманинского месторождения. Определены химического состава клинкеров, добавок и цементов, производилось по ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа».
Ключевые слова: туффит, химический состав, клинкер, портландцемент
ABSTRACT
The article presents that pelitic tuffites of the Karmaninsky deposit were used as additives in the production of Portland cement. The chemical composition of clinkers, additives and cements was determined according to GOST 5382-91 "Cements and materials of cement production. Methods of chemical analysis".
Keywords: tuffite, chemical composition, clinker, Portland cement
Введение: Карманинское месторождение пелитовых туффитов находится в Навоийской области Узбекистана в 16 км от железнодорожной станции Навои и в 4-5 км к юго-западу от Навоийского цементного завода. Туффиты этого месторождения относятся к перокластическому материалу с размером частиц менее 0,01 мм. И поэтому является пелитовыми. Представляют собой плотную массивную породу. Физико-механические свойства пелитовых туффитов следующие: предел прочности при расколе МПа - 0,8-30; предел прочности при сжатии МПа - 3,1-11,9; сила сцепления МПа - 6,8-3,3
По внешнему виду породы однообразны, имеют светло-серую иногда тёмно-серую окраску с коричневатым или зеленоватым оттенком, массивную, иногда очень слабо выраженную слоистую текстуру; в воде практически не размокают, отмечаются тонкие окрашенные линзы.
Методы исследования: В качестве добавок использовались: туффит Карманинского месторождения Навоийской области; туффит, обожженный при 600°С; вольский песок, барханный песок Нукусского месторождения (фракции 0,43-0,5 мм), граниты в качестве крупного заполнителя, в качестве регулятора
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 3 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=22257
сроков схватывания использовался гипсовый камень Устюртского месторождения.
В работе применялись физико-химические и физико-механические исследования материалов как стандартизованные, так и не являющиеся стандартными, но широко используемые в исследовательских работах [1-3].
Определение химического состава клинкеров, добавок и цементов, производилось по ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа». Зависимость свойств цементов от отдельных факторов изучали в соответствии с ГОСТ 310-89.
В работе применялись физико-химические и физико-механические исследования материалов как стандартизованные, так и не являющиеся стандартными, но широко используемые в исследовательских работах.
Определение химического состава клинкеров, добавок и цементов, производилось по ГОСТ 5382-91 «Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа». Зависимость свойств цементов от отдельных факторов изучали в соответствии с ГОСТ 310-89.
Результаты и обсуждения: Минералогический состав породы довольно сложен и характерезуется разнообразным комплексом минералов аллотогенного и аутигенного происхождения. Первые представлены кварцем, полевыми шпатами, слюда-биотитом, мусковитом, хлоритом, гидрослюдой. Аутигенные минералы составляют основную массу породы (3,5%) и представлены опалом, кристобалитом, цеолитом-клиноптилолитом, монтмориллонитом, кальцитом, доломитом, гипсом.
Минералогический состав глинистых туффитов аналогичен составу пелитовых туффитов и отличается лишь количественными соотношениями минералов. Основное отличие их от пелитовых туффитов - меньшее содержание в них опала, цеолита и карбонатов, большое содержание гипса и глинистых минералов.
Детальное исследование условий залегания, морфологии, вещественного, химического и гранулометрического составов, физико-механических свойств пелитовых туффитов сделало возможным применение их в качестве активной минеральной добавки при производстве цемента. Угол внутреннего трения, град для туффитов составляет - 23-35; пористость, % - 21,01-42,08. В естественном состоянии цвет туффитов колеблется от зеленовато-серого до коричневого, содержит большое количество карбонатных включений [4-5].
Таблица 1
Химический состав пелитовых туффитов, масс. %
№ Влага п.п.п. SiO2 A2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 R2O сумма
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 3 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
1 21,7 11,40 59,47 13,76 4,90 3,53 2,94 2,17 2,01 98,17
2 21,0 18,08 45,45 7,35 3,00 15,01 3,93 4,18 2,67 97,33
3 18,6 17,77 47,44 8,38 3,22 11,48 3,40 4,42 1,09 97,41
4 17,3 16,68 40,32 9,10 3,06 11,48 4,00 4,42 1,83 100,87
5 19,4 17,30 50,26 9,10 2,44 10,60 3,69 1,42 4,80 99,01
6 - 17,00 49,38 11,70 3,90 9,41 2,75 1,52 4,05 99,86
7 - 17,38 53,42 8,53 2,10 12,28 2,75 0,82 2,80 100,18
8 - 15,92 54,95 10,46 3,20 7,66 2,40 1,47 3,90 99,99
Анализ таблицы 1 показывает, что химические составы пелитовых туффитов, выполненные в различные годы, резко отличаются от состава других гидравлических добавок, применяемых в цементной промышленности. Отличие заключается в низком содержании кремнезёма и относительно высоком -глинозёма (составы 1-5-проб из монографии проф. ТХТИ Т.А. Атакузиева, 6-9 пробы - из результатов анализов сотрудников Института минерального сырья к.т.н. А.Н. Стравчинского и к.т.н. М.И. Збарского). Нами исследованы пять проб туффитовых пород Карманинского месторождения, взятых из различных мест месторождения (табл. 2)[6].
Таблица 3
Химический состав туффитовых породы Карманинского месторождения, %
№ п.п.п. SiO2 A2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 R2O влага сумма
1 18,15 48,90 8,63 3,32 11,83 3,50 4,55 1,12 19,17 100,0
2 16,88 45,99 9,69 3,25 12,20 4,25 4,65 3,10 17,3 100,0
3 14,74 52,48 10,58 3,98 9,27 3,43 3,18 2,34 20,35 100,0
4 14,75 52,47 10,56 3,96 9,28 3,44 3,18 2,35 21,35 100,0
5 17,35 47,19 9,96 3,91 11,39 3,80 3,62 2,78 18,43 100,0
По данным рентгенографического, петрографического и термографического анализов основными компонентами исследуемого туффита являются аморфный кремнезём в виде опала, кварца, халцедона - 44,1%, глинистая составляющая породы представлена монтмориллонитом, гидрослюдой и каолинитом - 23,1%, карбонатная часть частицами кальцита -7,95% и полевыми шпатами типа анортита - 17,8%, гематита - 3,41%, гипса - 2,1% и прочих -1,52%[6].
Выводы: Туффит обладает высокой активностью, что предопределяет его назначение как активной минеральной добавки. Качество туффитов послужило основанием для проведения исследований по разработке эффективных составов смешанных портландцементов.
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 4 I ISSUE 3 I 2023 _ISSN: 2181-1601
Scientific Journal Impact Factor (SJIF 2022=5.016) Passport: http://sjifactor.com/passport.php?id=222ff7
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М. 1973. 504 с.
2. Кузнецова Т. Новое испытание для цемента. Журнал «Технологии строительства» 2(64). - М.: 2009. C.64.
3. Гаськов А.М. Методы исследования неорганических веществ и материалов. -Москва: МГУ, 2003. С. 47.
4. А. М. Губайдуллина, Т. З. Лыгина, А. Н. Халитова, А. А. Панина. Исследование процессов гидратации и твердения портландцемента методами термического анализа. Вестник Казанского ТУ, №17 (41-45). 2011.15-17c.
5. Кузнецова Т.В., Самченко С.В. Микроскопия материалов цементного производства. М: Изд.центр МИКХиС. 2007. 302 с.
6. Ёкубов У.А., Атакузиев Т.А., Мансурходжаев Н.А. Исследование процесса гидратации модифицированных портландцементов рентгенографическими и дериватографическими методами / Сборник научных статей международной конференции. Инновация - 2009. Ташкент, 2009. С.76-78
