CC BY
0ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ АКТИВНЫХ ДОБАВОК К
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ
ПардабоеваШ.Б @shaMopardaboyeva92. Бобохонова З.Б. zebo39534@gmail. com Мухамедбаева З.А. тгаппга1946уахтаИ com.
Янгиерский филиал Ташкентского химико-технологического института
Янгиер,Узбекистан https://doi.org/10.5281/zenodo.10824494 Цементная промышленность является одной из важнейших отраслей народного хозяйства, определяющим фактором в развитии капитального строительства. Современное строительство предъявляет высокие требования к качеству строительных материалов на основе цемента, выпуск которого непрерывно увеличивается. Причем особое внимание уделяется созданию энерго- и ресурсосберегающих технологий и максимальному использованию добавок при производстве цемента. Использование добавок при помоле клинкера является одним из путей увеличения производства цемента, так как при этом снижается количество энергоемкой клинкерной составляющей. Имеющиеся в мире тенденции в производстве цемента предполагают дальнейший рост производства многокомпонентных цементов. Уже сейчас производство этих видов цементов в Нидерландах и Бельгии составляет 50-60%, во Франции 65-70%, Италии 50-55% (в том числе пуццоланового не менее 35%) и т.д. Прогнозы предполагают, что доля многокомпонентных цементов к 2009 году будет составлять 75-80% от объема производства, а бездобавочные цементы будут использоваться только по специальному назначению. В качестве добавок в цемент используют шлаки черной и цветной металлургии, золы ТЭЦ, различные вулканические добавки, глиежи, опоки, трепела туфы и др. В качестве добавок в цемент в Узбекистане используют глиежи и электротермофосфорные шлаки. В настоящее время запасы Кизилкийских (Республика Киргизии) глиежей исчерпаны, запасы Ангренских глиежей также иссекают, а Чимкентские электротермофосфорные шлаки из-за высоких транспортных затрат в Республику периодически ввозится. Следовательно, вопросы разработки и изучения новых видов добавок из местного сырья, повышающих качество портландцемента и бетона на его основе, являются актуальными. Каждая искусственная или природная добавка состоит из активной части и балласта. Поэтому необходимо осуществить тщательную сепарацию фаз, рационально комбинировать их, необходимо более тщательно изучить процессы гидратации и твердения и свойств получаемых многокомпонентных цементов. Практическое отсутствие в некоторых районах Республики Узбекистан и Средней Азии металлургических, топливных шлаков и других отходов промышленных предприятий, традиционно применяемых в качестве минеральных добавок цементов, имеет перспективу для использования кальций карбонатсодержащие твердые отходы производства кальцинированной соды. Эти отходы в мире не находят практического применения в крупнотоннажных производствах. Одним из наиболее перспективных направлений утилизации жидких и
твердых отходов содового производства является использование их в производстве строительных материалов. Получение кальцинированной соды по аммиачному методу отличается низкой степенью использования сырья с образованием значительного количества отходов: шламы дистиллерной суспензии в виде раствора солей СаСЬ и №С1 в соотношении 2:1; шлам рассолоочистки, отсев карбонатного сырья, отходы гашения извести следует отметить различную природу карбоната кальция в составе твердых отходов. Примерно 60% СаСОз является продуктом химической реакции, т.е. вторичный карбонат, остальная часть представлена первичным карбонатом кальция, не разложившимся при обжиге извести. Твердые отходы Кунградского содового завода, т.е. вторичные известняки состоят на 80-95% из карбоната кальция, гидрата оксида кальция и гипса. Анализ химического состава более 50 проб, отобранных из шламонакопителей
Кунградского содового завода, показал, что исследуемые образцы по содержанию основных оксидов - СаО, Fe2Oз, ЛЬОз, SiO2, SOз -практически однородны и отвечают требованиям для получения цемента [1].
Большой интерес представляло использование твердых отходов содового производства в роли добавок антивизаторов. В связи с этим нами были проведены исследования по использованию отходов содового производства для получения многокомпонентных добавок к портландцементу. Химический состав исходных материалов приведен в табл.1.
Таблица 1.
Химический состав исходных материалов
№ Наименование материалов Содержание отходов, масс. %
SiO2 Fe2O3 AI2O3 CaO MgO SO3 MgO Cl R2O П.п.п I
1. Клинкер БКЗ 22,63 4,03 4,08 64,07 2,03 1,32 0,70 1,04 99,9
2. Известняк 0,38 0,14 0,08 55,27 - 0,10 - - 0,51 43,52 100
3. Твердый отход Кунградского содового завода 0,1 0,01 0,10 79,25 10,18 0,1 0,1 0,31 0,39 0,20 90,74
При обработке технологии получения многокомпонентных цементов было исследовано влияние различных добавок на процессы гидратации, протекающие при твердении цементов, и на их свойства. Изучалось влияние состава исходных сырьевых смесей. Эти исследования позволили выявить интересные особенности при получении многокомпонентных цементов на основе твердых отходов. В условиях эксперимента для выявления особенностей процессов гидратации и формирования фазового состава камня на основе разработанных цементов, приготовили смешанные портландцемента композиции, содержащие 10% базальт, глиеж, известняк и твердый отход Кунградского содового завода, в композиции друг с другом. Исследования проводились на образцах 1,41х1,4х1,4 мм состава 1:0, которые после суточного воздушно-влажного хранения 3, 7, 28 сут. твердели в воде. Гидратационная активность многокомпонентных цементов оценивалась по количеству воды, связанной в гидратные новообразования, для определения которой образцы через соответствующие сроки твердения подвергали сушке (105-110оС) и прокаливанию в муфельной печи при температуре 800оС. По разности массы образцов до и после прокаливания определяли количество связанной воды. Наибольшее количество связанной воды наблюдается в твердеющих смесях состава. Если в 3 суточном возрасте количество связанной воды составили 9, 70% то к 28 суточному возрасту оно составит 17,08%. В результате исследований установлено, что совместное присутствие известняка и твердых отходов благоприятно отражается на ускорении процесса гидратации цементов. Введение твердых отходов способствует интенсификации процесса гидратообразования и формирования цементного камня.
Резюмируя вышеизложенное, отметим возможность использования различных отходов производств для получения активных минеральных добавок к портландцементу и получить экологический и экономический эффект.
Литератута
1.Оратовская А.А. Использование отходов производства кальцинированной соды для получения известь содержащих вяжущих и строительных материалов на их основе / А.А. Оратовская, Д.А. Синицын, Л.Ш. Галеева, В.В. Бабков, А.А. Шатов // Строительные материалы. - 2012. - № 2. - С. 52-53.
