CC BY
6
УДК 666.972
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НАСТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ЦЕМЕНТНО-Щ ШЛАКОВЫХ СИСТЕМ
В.Г. Никифорова, Г.Н. Егинбаева, К.А. Ибрагимов, 111 К.А. Манохин, М.С. Ватлецова, А О. Рахимова
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Тыгыз алу мацсатымен керамзитошлакобетон Щ'рылымдар к$руга комплекстщ мак/хлада крсымшалар ыкралын жасау крралган. Берт узак, OMipnix тастыц.
В статье рассмотрено влияние комплексной добавки на формирование структуры керамзи то шлакобетона с целью получения плотного, прочного долговечного камня.
The influence of complex additives on the forming ofexpanded-clay slag concrete structure for producing durable, solid and lasting stone is revealed in this article.
Разнообразие условий строительства требуют постоянного совершенствования строительных конструкций, в том числе ограждающих. Достижения и возможности промышленности позволяют создавать конструкции, обеспечивающие экономный расход материалов при высоких эксплуатационных качествах[ 1 ].
К числу основных вторичных ресурсов следует отнести золошлаковые отходы электростанций. Казахстан является мощным топливно-энергетическим районом. Ежегодно на Екибастузском месторождении в отвалы направляется около 7 млн. т минеральных компонентов, образующихся при добыче угля. Отвалы занимают до 1000 гектаров плодородной земли. Горение угля в терри-кониках загрязняет окружающее пространство. Утилизация зол и шлаков позволит исключить затраты на отвалы, получить прибыль от реализации продукции, выработанной из шлаков, ч^ В настоящее время накоплен большой опыт по изготовлению наружных керам-зитобетонных стеновых панелей и блоков для массового строительства жилых и общественных зданий с применением зол и шлаков ТЭС. Затруднения, связанные с применением шлаков ТЭС, вьггекают из-за многофакторности практических за-
28
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
дач использования шлаков и отсутствия критерия, позволяющего оценивать состав, гранулометрию, свойства шлака по всей совокупности признаков[2].
При проведении экспериментальных работ использовались следующие материалы:
- портландцемент М 400 Усть-Каменогорского завода;
- керамзитовый гравий фракций 5-10 и 10-20 мм;
- молотый шлак ТОО «Кастинг»;
- песок кварцевый;
- добавка универсальная УП-2.
В работе был применен седиментационный метод исследования. Этот метод точно и быстро оценивает поведение дисперсных систем. Навеска твердого материала принята 160 г, а водо-твердые отношения составляли 0,8; 1,0; 1,2; 1,4. Суспензия готовилась в полусферической чашке: навеска высыпалась в чашку, перемешивалась в течение 30 с, затем выливалось заранее отмеренное количество воды. Суспензия перемешивалась в течение 2 мин и осторожно переливалась в градуированный цилиндр емкостью 250 мл. Сразу после заполнения цилиндра замерялся первоначальный объем и этот момент принимался за начальный момент осаждения. Цилиндр маркировался, закрывался пробкой и ставился для наблюдений. Через 3 ч отмечался конечный объем осадка и наблюдения прекращались.
Объем отделившейся воды рассчитывался по формуле: АН = Н0-НК,
где Н0 - первоначальный объем суспензии, см3;
Н. - седиментационный объем через 3 ч, см3.
На основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны следующие показатели:
- плотность твердой фазы цементно-шлаковой суспензии
' Т
Ртв~н0-в
- плотность осадка цементно-шлаковой суспензии
_Т + Вуд
Рос н^
- плотность твердой фазы в осадке суспензии
где Т - масса навески твердой фазы, г;
В - количество воды в суспензии, см3;
В. ., - количество удержанной воды в осадке, см3.
Результаты расчетов представлены на рис. 1-3.
Анализируя результаты проведенной работы, можно отметить, что плотность твердой фазы в осадке при введении шлака до 60 % практически не изменяется по сравнению с суспензией из чистого цемента. При дальнейшем увеличении количества шлака плотность твердой фазы в осадке увеличивается только на 10 %. Этот факт можно объяснить практически равной гранулометрией цемента и молотого шлака.
Плотность осадка повышается на 6 % при введении шлака, а плотность твердой фазы снижается на 6 %.
Количество воды, удержанной единицей твердой фазы, снижается на 20 % при введении шлака до 70 % и на 30 % - при введении шлака до 95 %. Гидратация цемента приводит к увеличению адсорбционного слоя воды вокруг зерен цемента.
Таким образом, можно ориентировочно предположить, что введение в состав цементно-шлаковой суспензии до 60 % шлака практически не изменяет структуру и плотность образующегося осадка, по сравнению с чистым цементом.
При использовании добавки УП-2 в составах исследуемых суспензий установлено, что плотность повышается в среднем на 15 %. при введении до 60 % шлака.
Методика позволяет определить минимальное водотвердое отношение, при котором будет получена наиболее плотная смесь без водоотделеления, оптимальное количество шлака, исследовать механизм структурообразования в цементно-шлаковых системах с целью получения высококачественных строительных материалов при сравнительно невысоких капитальных вложениях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волженский A.B. и др. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов.-М.: Стройиздат, 1989. 476 с.
2. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. (Материаловедение. Строительные материалы). М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004.-536 с.
