Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология тугоплавких неметаллических материалов

Диссертационная работа:

Шевченко Валентин Александрович. Белитовые цементы на основе базальта : ил РГБ ОД 61:85-5/2667

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 2

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

  1. Общая характеристика белитовых цементов 9

  2. Полиморфизм двухкальциевого силиката и его активность 10

  3. Влияние добавок-модификаторов на гидравлическую активность двухкальциевого силиката II

  4. Двухкальциевый силикат в промышленных клинкерах 14

  5. Сульфоалюминатные белитовые цементы 17

  6. Сырье для производства белитовых цементов 19

Выводы 24

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ 26

  1. Дериватографический анализ 26

  2. Рент ген о фаз о вый анализ 26

  3. Инфракрасная спектроскопия 28

  4. ЯГР-спектроскопия 29

2.Ь. Электронно-микроскопический анализ 32

  1. Расчет минералогического состава клинкера 32

  2. Физико-механические исследования 33

  3. Характеристика материалов 34

  1. Иэвестняк 34

  2. Базальт 34

  3. Гранулированный доменный шлак 39

  4. Фосфогипс 40

3. ВЫБОР СОСТАВОВ И ПОЛУЧЕНИЕ КЛИНКЕРОВ 42

3.1. Выбор составов клинкеров 42

3.3.1. Исходные характеристики клинкеров 42

стр.

  1. Подготовка сырьевых материалов и смесей... 43

  2. Обжиг сырьевых смесей 44

  3. Свойства клинкеров и цементов 44

3.2.Выбор дозировок фосфогипса 48

  1. Приготовление и обжиг сырьевых смесей 48

  2. Минералогический состав сульфосодержаших клинкеров 48

  3. Влияние добавок фосфогипса на состав алю-моферритной фазы 64

  4. Свойства цементов из клинкеров с добавками фосфогипса. 72

Выводы 75

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КЛИННЕРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОБЖИГЕ
НИЗКООСНОВНЫХ БАЗАЛЬТОШДЕШАЩИХ СМЕСЕЙ 78

4.1. Клинкерообразование в сырьевых смесях с различным
силикатным модулем 78

  1. Дериват о графический анализ 78

  2. Высокотемпературная рентгенография 87

  3. Электронная микроскопия клинкеров 99

4.2. Клинкерообразование в сырьевых смесях с добав
ками фосфогипса 102

  1. Дериватографический анализ 103

  2. Высокотемпературная рентгенография 107

  3. ЭлектронномикроскопическиЙ анализ сульфосодержаших клинкеров 117

Выводы 120

5. ОСОБЕННОСТИ ТВЕРДЕНИЯ БАЗАЛЬТОСОДЕРЖАЩИХ БЕЛИТОВЫХ
ЦЕМЕНТОВ 123

_ 4 -

стр.

  1. Характеристика цементов 123

  2. Начальная стадия гидратации бездобавочных клинкеров 125

  3. Начальная стадия гидратации сульфосодержащих клинкеров 130

  4. Процессы гидратации цементов 133

  1. Рентгенофазовый анализ 133

  2. Дериватографический анализ І4І

  3. ИК-спектроскопический анализ.. 146

Выводы Х57

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ. 159

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 161.

ПРИЛОЖЕНИЕ

_ 5 -

Введение к работе:

В материалах ХХУІ съезда КПСС, решениях последующих Пленумов ЦК КПСС и других партийных документах неизменно подчеркивается огромное значение интенсификации производства во всех отраслях промышленности [i, 2] . Одним из важнейших резервов решения поставленных партией задач является широкое внедрение материале- и энергосберегающих технологических процессов. Это касается и промышленности строительных материалов, в частности, такой ее отрасли, как производство цемента, принадлежащего к тем немногим важнейшим видам продукции народного хозяйства, от которых зависят экономический потенциал страны, масштабы капитального строительства, уровень технического прогресса [з] .

Основными факторами роста производительности труда в цементной промышленности являются: повышение технического уровня производства на базе... совершенствования технологических процессов, ... улучшения использования сырья, материалов, топлива и энергии; интенсификации технологического процесса за счет уменьшения энергоемкости цементного производства, и прежде всего, в результате снижения удельного расхода топлива [4,5] , достигающего на современном этапе 3200 кДж/кг клинкера при сухом и 5000 кДж/кг клинкера при мокром способе производства [б] .

Мировой уровень производства цемента постоянно возрастает и к 1985 г. должен достичь I млрд. т [7j , что потребует затрат около 200 млн т условного топлива. В связи с этим решение вопроса снижения энергоемкости цементного производства при сохранении высокого качества цемента вызывает интерес во всем мире.

Сокращение расхода энергии может быть достигнуто за счет снижения коэффициента насыщения клинкеров, так как производство

- б -

клинкера из сырьевых смесей, содержащих меньше Са C0S , реакция диссоциации которого поглощает более 50% общего количества затрат тепла на клинкерообразование, и рассчитанных на получение двухкальциевого силиката при более низкой температуре, чем клинкера со значительным содержанием трехкальциевого силиката, следует отнести к экономичному [8,9] . С этой точки зрения переход на выпуск белитовых клинкеров - это наиболее перспективный и эффективный путь развития производства портландцементов [I0-I3J Однако широкому использованию белитовых цементов препятствует параллельное снижению величины коэффициента насыщения падение скорости набора прочности в ранние сроки твердения; получение сульфоалюминатнобелитовых клинкеров с температурой обжига 1300С С Т.В. Кузнецова, Т.А.Атакузиев ), лишенных этих недостатков, требует наличия глинистого компонента с повышенным глиноземным модулем, что реально лишь для некоторых районов Средней Азии [ 14] . Следовательно, решение проблемы снижения энергоемкости цементного производства за счет изменения минералогического состава клинкера связано с необходимостью активизации процесса твердения белитовых цементов, например, введением в сырьевые смеси легирующих примесей. Ускорение твердения может быть обеспечено формированием в твердеющей системе эттрингита [б] при модифицировании структуры клинкера сульфосодержащими добавками. Такое решение представляется экономичным в связи с возможностью использования в качестве сульфосодержащего материала фосфогипса - крупнотоннажного отхода химической промышленности.

С другой стороны, значительное влияние на эффективность производства портландцементного клинкера оказывают свойства используемого сырья. Как правило, качество природных материалов, особенно глинистого компонента, в настоящее время не вполне соответствует требованиям технологии, поэтому изыскание новых

видов сырья, отличающегося высокой реакционной способностью, является весьма актуальным. В качестве сырьевого компонента повышенной реакционной способности могут быть использованы базальтовые породы [15] . При обжиге базальтосодержащих клинкеров образуется повышенное количество расплава алюмоферритного состава. Поскольку к СаО MiO$- РбеОз і образующийся при 1200С, гидратируется быстрее, чем СцАЕ портландцемента [8, 1б] , то повышение содержания алюмоферритной фазы в клинкерах, получаемых при более низких температурах, чем традиционные составы, и обогащение этой фазы железом [17] может благоприятно сказаться на свойствах белитовых клинкеров. В связи со сказанным, использование базальта в качестве железосодержащего и алюмосили-катного компонента при получении белитового цемента является целесообразным.

В связи со сказанным, целью настоящей работы является изучение возможности получения цементов на основе базальта,используемого в качестве железосодержащего и алюмосиликатного компонента, отличающихся повышенной гидравлической активностью вследствие модифицирования структуры белита сульфосодержащей добавкой.

Научная новизна:

установлены закономерности формирования фазового состава и структуры белитовых клинкеров из базальтосодержащих сырьевых смесей при различных значениях силикатного модуля;

установлены особенности протекания процессов клинкерообразования в низкоосновных сырьевых смесях с добавками фосфогипса;

показано влияние сульфосодержащей: добавки на фазовый состав, структуру и особенности кристаллизации белитовых клинкеров;

впервые изучен состав алюмоферритной фазы, формирующейся из базальтового расплава в присутствии фосфогипса;

дан сравнительный анализ процессов гидратации белитовых цементов на основе базальта в зависимости от величины силикатного модуля и концентрации модификатора;

установлена возможность существенного повышения гидратацион-ной активности белитовых вяжущих путем легирования состава сульфосодержащим компонентом;

установлена оптимальная дозировка сульфосодержащей добавки, позволяющая достичь марочной прочности цемента, превышающей 50,0 МПа.

Автор защищает:

экспериментальное обоснование возможности получения белитовых цементов повышенной активности на основе базальтовых шихт с добавкой фосфогипса;

механизм клинкерообразования в белитовых шихтах на основе базальтов в зависимости от количества модифицирующих добавок;

- уточненные представления о составе алюмоферритной составля
ющей, формирующейся из базальтовых расплавов в присутствии мо
дифицирующих добавок;

данные о физико-технических свойствах белитовых цементов на основе базальтового сырья и их зависимости от ввода модифицирующих добавок в сырьевую смесь;

результаты промышленного внедрения работы на Днепродзержинском цементном заводе.

Научным консультантом по данной работе является кандидат технических наук Е.А.Мясникова.

Подобные работы
Баранова Галина Павловна
Смешанные вяжущие на основе композиций цементов с сульфобелитоалюминатными и микрокремнеземистыми добавками
Сиденко Ирина Леонидовна
Особенности технологии и свойств специальных цементов на основе природных алюмосиликатных пород
Воробьев Андрей Игоревич
Алюминатный цемент на основе отходов водоочистных станций
Хромова Лариса Михайловна
Многокомпонентные цементы на основе шлаков ТЭС и применение их в бетонах нормального твердения
Бойко Нина Ивановна
Высокопрочные фосфатные цементы на основе конвертерных и электропечных шлаков медно-никелевого производства
Котляров Роман Александрович
Синтез и свойства сверхбыстротвердеющего высокопрочного цемента на основе алюмостанната кальция
Дудоладова Татьяна Григорьевна
Совершенствование технических свойств глиноземистого шлака и цемента на его основе
Кадыкова Юлия Александровна
Физико-химические основы интеркаляционной технологии базальто-, стекло- и углепластиков
Тюрников Владимир Викторович
Композиционные огнеупорные вяжущие на основе глиноземистых цементов
Сорокин Владимир Владимирович
Технология и свойства бетонов на основе алинитового цемента

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net