АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ВИДЫ ВЯЖУЩИХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОГНЕУПОРНЫХ БЕТОНАХ 6
1.1 Основные виды вяжущих, используемых в жаростойких и огнеупорных
бетонах и пути их развития 6
1.2 Портландцемент 7
1.3 Шлакопортландцемент 8
1.4 Жидкое стекло 9
1.5 Бариевый ПЦ 9
1.6 Глиноземистый и высокоглиноземистый цементы 10
1.7 Бариевый ГЦ 11
2 ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА И СВОЙСТВ ГЛИНОЗЕМИСТОГО ЦЕМЕНТА 12
2.1 Предпосылки применения цементов на алюминатах кальция в жаростойких
и огнеупорных материалах 12
2.2 Основные свойства глиноземистого цемента 12
2.3 Жаростойкость и минеральный состав ГЦ 13
2.4 Стоимость и применение бетона на основе глиноземистого цемента 14
2.5 Процесс гидратации глиноземистых цементов и добавки 15
2.6 Основные характеристики глиноземистого цемента 16
3 ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ ЦЕМЕНТЫ 16
3.1 Виды, их состав и области применения 16
3.2 Выпускаемые в нашей стране виды ГЦ и ВГЦ 17
3.3 Использование добавок в ГЦ 19
3.3.1 Тонкомолотые добавки 19
3.3.2 ВГЦ с добавками ПАВ 20
3.4 Сырье для производства ГЦ и ВГЦ 20
3.5 Технологии для производства высокоглиноземистого цемента 21
3.5.1 Химический и минералогический состав глиноземистых цементов 22
3.6 Минералогический состав алюминатных цементов 24
3.7 Гидратация ВГЦ 27
4 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ 32
5 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 33
5.1 Материалы, использованные в работе 33
5.1.1 Высокоглиноземистый цемент 33
5.1.2 Шлак алюминотермического производства ферротитана 34
5.1.3 Суперпластификатор Melflux-1641 35
5.2 Методы исследования ГЦ и ВГЦ 36
5.2.1 Методы проведения исследований прочности цементного камня 36
5.2.2 Аппаратура для ДТА и техника его поведения 36
5.2.3 Факторы, влияющие на результаты ДТА и подготовка образцов 37
5.2.4 Рентгенографический анализ 38
5.2.5 Рентгенотехника 39
5.2.6 Расшифровка рентгенограмм 39
5.2.7 Электронно-микроскопический анализ 40
6 ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК ШЛАКА ФЕРРОТИТАНА И
СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРА НА ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ 41
6.1 Влияние добавок на цементный камень 41
6.2 Влияние добавок на цементный камень после обжига 55
Выводы 68
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДЕНИЯ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО
ЦЕМЕНТА 70
7.1 Изучение методами рентгенофазового анализа 70
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 85
9. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 87
9.1 Краткое описание рассматриваемой работы 87
9.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 88
9.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды 89
9.3.1 Микроклимат рабочей зоны 89
9.4 Безопасность производственных процессов и оборудования 90
9.5 Электробезопасность 91
9.6 Пожаробезопасность 91
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 93
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 94
В технологии жаростойкого и огнеупорного бетона широко используются алюминатные цементы - глиноземистый и высокоглиноземистый. Стоимость этих цементов значительно выше, чем других вяжущих, таких как портландцемент, жидкостекольные вяжущие, шлакощелочные и фосфатные цементы.
В XXI в. повышаются требования к качеству огнеупорных материалов, остро стоит вопрос снижения цены наиболее дорогих компонентов - цементов.
В нашей работе рассматривается влияние современных
суперпластификаторов - добавок на основе эфиров поликарбоксилатов (РСЕ) и богатых глиноземом, огнеупорных шлаков производства ферротитана. Шлаки значительно дешевле, чем цемент, по составу они близки к клинкеру высокоглиноземистого цемента, что позволило предположить возможность частичной замены цемента шлаком. Чтобы предотвратить снижение прочности, в цемент ввели добавку РСЕ.
1. Исследовано влияние добавки суперпластификатора на основе эфиров поликарбоксилатов Melflux 1641 и шлака ферротитана на состав и свойства цементного камня, полученного при твердении высокоглиноземистого цемента.
2. Установлено, что при введении добавки Melflux 1641 прочность цементного камня ВГЦ увеличивается, при введении добавки шлака - прочность растет, а при расходе шлака свыше 20% - снижается. Получены цементы с пределом прочности цементного камня 60 - 80 МПа.
3. Показано, что при совместном введении шлака ферротитана и
суперпластификатора оптимальные дозировки шлака - 20%,
суперпластификатора 0,15%.
4. Получены регрессионные зависимости, описывающие влияние добавок шлака и суперпластификатора.
5. Изучен методами рентгенофазового анализа состав цементного камня
в 3, 7 и 14 сут. Показано, что суперпластификатор замедляет процессы
гидратации, шлак в количестве не более 20% - не замедляет ускоряет.
6. Показано, что после обжига состав цементного камня несколько изменяется, исчезают продукты гидратации (гидроксид алюминия, гидроалюминаты кальция переходят в алюминаты кальция).
7. Установлено, что после обжига прочность цементного камня снижается примерно в 2 раза.
8. Показано, что введение добавок позволяет снизить себестоимость высокоглиноземистого цемента на 20%.
