|
| |
  |
Перейти на главную Журналы Обширные исследования по получению и применению автоклавных материалов на основе металлургических шлаков проведены в Московском инженерно-строительном институте под руководством А.В. Волженского. Было показано при использовании шлаков различных заводов, что если значения прочности образцов нормального твердения находятся в пределах от 0,8 до 5,8 МПа, то прочность ав-токлавированных образцов изменяется от 12,2 до 36,1 МПа. Некоторые из этих результатов применительно к шлаку Челябинского металлургического завода приведены в табл. 2.4. Таблица 2.4 Прочность шлаковых вяжущих в зависимости от условий твердения (по А.В. Волженскому)
В условиях автоклавного твердения приобретают способность твердеть немолотые шлаки, саморассыпающиеся в результате перехода минерала 2CaO-Si02 из Р- в у-форму Особенностями шлаковых вяжущих автоклавного твердения являются пониженные усадка на воздухе и набухание во влажной среде, высокая стойкость по отношению к мягким и сульфатным водам. Шлакощелочные вяжущие - это гидравлические вяжущие вещества, получаемые измельчением гранулированных шлаков совместно со щелочными компонентами или затворением молотых шлаков растворами соединений щелочных металлов (натрия или калия), дающих щелочную реакцию (рис. 2.7).  Рис. 2.7. Схема производства шлакощелочного вяжущего: / - склад; 2 - сушильный барабан; 3 - вальцы; 4, 5 - расходные бункеры шлака и активной минеральной добавки; 6 - расходный бункер щелочного компонента; 7 - дозаторы; 8 - вальцы для измельчения щелочного компонента; 9 - склад щелочного компонента; /-мельница; -склад вяжущего Шлакощелочные вяжущие предложены и исследованы под руководством В.Д. Глуховского в Киевском национальном университете строительства и архитектуры. Для получения шлакощелочных вяжущих применяют гранулированные шлаки - доменные, электротермофосфорные, цветной металлургии. Необходимое условие активности шлаков - это наличие стекловидной фазы, способной взаимодействовать со щелочами. Тонкость помола должна соответствовать удельной поверхности не менее 3000 смVr. В качестве щелочного компонента применяют каустическую и кальцинированную соду, поташ, растворимый силикат натрия и др. Обычно используют также попутные продукты промышленности: плав щелочей (содовое производство); содощелочной плав (производство капролактама); содопоташную смесь (производство глинозема); цементную пыль и т. п. Использование щелочесодержащих отходов позволяет получать значительные объемы шлакощелочных вяжущих. Оптимальное содержание щелочных соединений в вяжущем в пересчете на Na20 составляет 2-5% массы шлака. Для шлаков с модулем основности (Мо) больше единицы могут применяться все щелочные соединения или их смеси, дающие в воде щелочную реакцию, для шлаков с Мо < 1 только едкие щелочи и щелочные силикаты с модулем 0,5-2, несиликатные соли слабых кислот и их смеси могут быть использованы только в условиях тепловлажностной обработки. Высокая активность соединений щелочных металлов, по сравнению с соединениями кальция, дает возможность получить быстро-твердеющие, высокопрочные вяжущие. Наличие щелочей интенсифицирует разрушение и гидролитическое растворение шлакового стекла, образование щелочных гидроалюмосиликатов и создание среды, способствующей образованию и высокой устойчивости низкодсновных кальциевых гидросиликатов. Малая растворимость новообразований, стабильность структуры во времени являются решающими условиями долговечности шлакощелочного камня. Начало схватывания этих вяжущих не ранее 30 мин, а конец - не позже 12 ч от начала затворения. По пределу прочности при сжатии через 28 сут шлакощелочные вяжущие подразделяют на марки от МЗОО до М1200. Для ускорения набора прочности и уменьшения деформативности в вяжущее вводят добавку цементного клинкера (2-6%, масс). Предел прочности при сжатии быстротвердеющего шлакощелочного вяжущего в возрасте 3 сут для марок М400 и М500 составляет не менее 50% марочной прочности, а для марок М600-М1200 - не менее 30 МПа. Шлакощелочные вяжущие восприимчивы к действию тепловлажностной обработки. При температуре пропаривания 80-90 °С цикл обработки может быть сокращен до 6-7 ч, активная часть режима составляет 3-4 ч. Можно значительно снизить и максимальную температуру пропаривания, а также использовать ступенчатые и пиковые режимы обработки. Контракция шлакощелочных вяжущих в 4-5 раз меньше, чем у портландцемента, вследствие чего они имеют более низкую пористость, что обеспечивает их высокую водонепроницаемость, морозостойкость, относительно низкие показатели усадки и ползучести. Несмотря на интенсивный рост прочности в ранние сроки твердения, тепловыделение у них невысоко (в 1,5-2,5 раза меньше, чем у портландцемента). Шлакощелочные вяжущие обладают высокой коррозионной стойкостью и биостойкостью. Щелочные компоненты выполняют роль противоморозных добавок, поэтому вяжущие интенсивно твердеют при отрицательных температурах. Исследованиями В.Д. Глуховского, П.В. Кривенко, Е.К. Пушкаре-вой, Р.Ф. Руновой и др. разработан ряд специальных шлакощелочных вяжущих: высокопрочных, быстротвердеющих, безусадочных, корро-зионностойких, жаростойких, тампонажных. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
