АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ
1. ЖАРОСТОЙКИЕ БЕТОНЫ НА ШЛАКОЩЕЛОЧНОМ
ВЯЖУЩЕМ, ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
1.1 Жаростойкие бетоны, основные виды и история
изучения 10
1.2 Портландцемент 14.
1.3 Бетон на жидком стекле с кремнефтористым натрием 20
1.4 Бетоны на глиноземистых цементах 24
1.5 Высокоглиноземистый бетон 25
1.6 Жаростойкий бетон на шлакощелочном вяжущем 27
1.7 Ферросплавные алюминотермические шлаки 33
1.8 Твердение шлакощелочного вяжущего 37
1.9 Цель и задачи 40
2. МЕТОДОЛОГИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Исходные материалы и их характеристика 43
2.2 Методы проведения исследований 47
3. ШЛАКОЩЕЛОЧНОЕ ВЯЖУЩЕЕ НА ОСНОВЕ ШЛАКОВ АЛЮМИНОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
2.3 Шлак ферротитана 49
2.4 Шлак металлического хрома 52
4. ЖАРОСТОЙКИЕ БЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ШЛАКОВ
ФЕРРОТИТАНА И ХРОМА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО
4.1 Жаростойкие бетоны на основе шлака ферротитана 55
4.2 Жаростойкие бетоны на основе шлака металлического хрома..62
В настоящее время в строительстве наблюдается тенденция к снижению материало- и энергоемкости изделий, расширению минеральносырьевой базы, созданию принципиально новых строительных материалов, главным образом в связи с расширением объемов строительства. Портландцемент по технико-экономических факторам - имеет почти неограниченную сырьевую базу, хорошо освоенную технологию процесса, соответствия необходимому уровню свойств и долговечности - является самым распространенным строительным вяжущим. Но производство портландцемента по технологии обжига достаточно энергоемкое и сопровождается большими выбросами СО2, что отрицательно сказывается на экологической ситуации в мире. Поэтому создание вяжущих не требующих обжига и строительных материалов на их основе остается актуальной задачей для современного строительства.
В настоящее время показаны хорошие технологические и эксплуатационные свойства шлакощелочных вяжущих и бетонов. Высокая активность соединений щелочных металлов, дает возможность получить быстротвердеющие, высокопрочные вяжущие. Наличие щелочей интенсифицирует разрушение и гидролитическое растворение шлакового стекла, образование щелочных гидроалюмосиликатов и создание среды, способствующей образованию и высокой устойчивости низкоосновных кальциевых гидросиликатов. Малая растворимость новообразований, стабильность структуры во времени являются решающими условиями долговечности шлакощелочного камня. Использование щелочесодержащих отходов позволяет получать значительные объемы шлакощелочных вяжущих. [1]
Наиболее изученными являются шлакощелочные вяжущие на основе доменных, сталеплавильных и других шлаков черной и цветной В то же время, вопросы взаимодействия шлаков алюминотермического производства с щелочным затворителем практически не изучены. Высокие огнеупорные свойства шлака ферротитана, опыт его применения в жаростойких бетонах позволяют предположить, что вяжущее на его основе будет представлять интерес для получения жаростойких и огнеупорных бетонов.
Развитие производства таких вяжущих и строительных материалов на их основе — актуальная задача в условиях современных мировых тенденций, направленных на производство и применение композиционных разновидностей вяжущих веществ и материалов с наполнителями из местного природного и техногенного минерального сырья. Важно, что это не природное невозобновляемое сырьё, а крупнотоннажные отходы существующих производств. ОАО «Ключевский завод ферросплавов» производит около 30 видов сплавов таких как феротитан, хром металлический, ферохром, ферониобий, ферросиликоцирконий,
ферровольфрама и др., часть из которых вместе со шлаком попадает на отвал. В настоящее время в отвалах находится более одного миллиона тонн шлака. Удельные капиталовложения на производство шлакощелочных вяжущих в 23 раза меньше, чем при производстве портландцемента, так как отсутствуют фондо-, капитало- и материалоемкие технологические операции: не нужны разработка месторождений, подготовка сырья, дробление, обжиг и др.
Таким образом, разработки в области шлакощелочных вяжущих являются достаточно старыми и уже давно развиваться, поэтому их применение в производстве шлакощелочных бетонов является перспективным и целесообразным.
В результате данной работы были изучены виды шлакощелочного вяжущего, а также режимы их твердения. Были разработаны и подобраны оптимальные составы шлакощелочного вяжущего на основе алюмотермического шлака выплавки ферротитана и хрома металлического. Так же произвели физико-химический анализ процессов, протекающих при твердения шлакощелочного вяжущего на основе шлака ферротитана и металлического хрома, методами рентгенографического анализа и термическим анализом. И рассмотрели свойства полученного цементного камня, такие как прочность и жаростойкость.
