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:

Бакеев Дмитрий Викторович. Технология сульфатсодержащего цемента на низкоалюминатном сырье : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.11 / Бакеев Дмитрий Викторович; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева].- Москва, 2010.- 190 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1823

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Разнообразие строительных конструкций, особенности их сооружения и существенные различия условий эксплуатации при разных видах агрессивных воздействий вызвали необходимость создания цементов со специальными техническими свойствами. Сульфоалюминатный цемент - один из специальных цементов, основным, определяющим свойства минералом которого, является сульфоа-люминат кальция 3CaO-3Al203'CaS04 (C3A3CS). Отличительными особенностями сульфоалюминатного цемента являются: более низкая температура обжига его клинкера (1250 - 1350С) по сравнению с портландцементным (1450С); высокая гидрата-ционная активность и быстрый набор прочности; отсутствие усадки или расширение в процессе твердения; низкое выделение С02 в атмосферу при обжиге клинкера.

Заслуга в разработке сульфоалюминатных цементов принадлежит советским ученым Т.Л. Рагозиной, П. П. Будникову, С. Д. Окорокову, Л. А. Захарову. В дальнейшем большой вклад в разработку и изучение свойств этих цементов внесли профессора И. В. Кравченко и Т. В. Кузнецова. Однако промышленное производство сульфоалюминатных цементов с содержанием C3A3CS не менее 40%, требует использования дефицитных сырьевых материалов - технического глинозема, бокситов, алю-минатных шлаков, что существенно удорожает и как следствие ограничивает производство сульфоалюминатных цементов. Таким образом, хотя C3A3CS, известен как цементобразующая фаза на протяжении уже нескольких десятилетий, использование потенциала сульфоалюминатного цемента всё ещё очень ограниченно.

В этой связи представляет значительный научный и практический интерес разработка сульфатсодержащего цемента (ССЦ), разновидности сульфоалюминатного цемента, получаемого на основе низкоалюминатного и техногенного сырья с сохранением специальных строительно-технических свойств, присущих сульфоалюминат-ным цементам с высоким содержанием C3A3CS. Поскольку в сульфатсодержащем цементе будет содержаться меньшее количество сульфоалюмината кальция, то при его получении и исследовании большее внимание должно быть уделено другим составляющим цемент фазам таким как, сульфосиликат кальция (C2S)2CS, который до сих пор является малоизученным соединением, а также C2S и CaS04, которые в зависимо-

сти от состава сырьевой смеси и температуры обжига могут находиться в клинкере в свободном виде или быть связанными в сульфосиликат кальция.

Работу проводили в соответствии с планом научно-исследовательских работ РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Целью исследования явилась разработка и изучение свойств сульфатсодержаще-го цемента на основе низкоалюминатных сырьевых материалов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: провести анализ и выбор методики расчета сырьевой смеси для получения сульфатсодержащих клинкеров; исследовать процессы минералообразования при синтезе сульфатсодержащих клинкеров в системе СаО - А120з - Si02 - РегОз - SO3; изучить процессы гидратации и твердения сульфатсодержащих цементов; провести синтез и сравнительное изучение свойств спеков C2S и (XI^S^CS; разработать составы и определить свойства композиционных вяжущих на основе сульфатсодержащего и порт-ландского цементов; изучить влияние функциональных добавок на свойства сульфатсодержащего цемента и композиционного вяжущего на его основе. Научная новизна работы состоит в следующем:

научно обосновано и экспериментально подтверждено получение сульфатсодержащего цемента из низкоалюминатного и техногенного сырья; определено, что основным условием ускоряющим процессы минералообразования при обжиге сульфатсодержащих клинкеров является повышение степени насыщения их сырьевых смесей сульфатом кальция сверх количества необходимого для образования C3A3CS;

обнаружена высокая гидратационная активность продуктов разложения (C2S)2CS - C2S и CaSOzi, обусловленная высокой дефектностью их структуры; установлены взаимосвязи между составом сульфатсодержащего цемента и эффективностью действия пластифицирующих, замедляющих схватывание и водо-удерживающих добавок; совместное введение пластификатора и замедлителя схватывания приводит к формированию более совершенного и прочного кристаллического каркаса цементного камня;

установлена способность C3A3CS при гидратации композиционного вяжущего на основе сульфатсодержащего и портландского цементов взаимодействовать с

Са(ОН)2, выделяющимся при гидролизе C3S, с образованием дополнительного количества эттрингита и снижением значений рН жидкой фазы цементного камня.

Практическая значимость работы заключается в разработке оптимальных составов и параметров синтеза сульфатсодержащего цемента из низкоалюминатного (глина) и техногенного сырья (фосфогипс, зола-унос), и получении композиционного вяжущего с регулируемыми свойствами на основе сульфатсодержащего и портландско-го цементов.

На защиту выносятся:

особенности минералообразования сульфатсодержащих клинкеров, получаемых из низкоалюминатных сырьевых материалов, при разной степени насыщения сульфатом кальция;

взаимосвязи между составом и температурой обжига сульфатсодержащего клинкера и строительно-техническими свойствами сульфатсодержащего цемента;

- взаимосвязи между составом и содержанием сульфатсодержащего цемента и строительно-техническими свойствами композиционного вяжущего на его основе;

особенности применения пластифицирующих, замедляющих схватывание и водоудерживающих добавок в сульфатсодержащем цементе и композиционном вяжущем на его основе;

технологические рекомендации на производство сульфатсодержащего цемента и композиционного вяжущего на его основе.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференциях молодых ученых (РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2002, 2003 г.г.; УГТУ-УПИ, 2002 г.; МГСУ, 2006 г.), на Международных конференциях (15, 16, 17 «Ибаусил», Веймар, Германия, 2003, 2006, 2009 г.г.)

Публикации. Основное содержание работы изложено в 11 публикациях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, включающей 4 раздела, выводов, списка литературы из 116 источников. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста и содержит 31 таблицу, 74 рисунка, 1 приложение.


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