📄Работа №208757

Тема: Исследование жаростойкости серпентин-фосфатных композиций

Характеристики работы

Тип работы Дипломные работы, ВКР
Строительство
Предмет Строительство
📄
Объем: 72 листов
📅
Год: 2020
👁️
Просмотров: 34
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 7
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Жаростойкий бетон 8
1.1.1 Применение и свойства жаростойкого бетона 8
1.1.2 Основные виды жаростойких бетонов 9
1.2 Серпентин 13
1.2.1 Виды и свойства серпентина 13
1.2.2 Применение серпентина 15
1.3 Фосфатные связки 15
1.3.1 Магнезиальные фосфатные связки 16
1.3.2 Твердение магнийфосфатных связок 18
1.3.3 Твердение серпентин-фосфатных композиций 20
1.3.4 Влияние факторов на свойства серпентин-фосфатных композиций 21
1.4 Вывод о литературном обзоре 23
ЦЕЛЬ РАБОТЫ 24
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 25
2.1 Исходные материалы 25
2.1.1 Серпентин 25
2.1.2 Ортофосфорная кислота 26
2.1.3 Заполнитель 27
2 Методы исследования 27
2.2.1 Физико-механические методы испытаний 27
2.4 Физико-химические методы исследований 29
2.4.1 Дериватографический (термический) анализ 29
2.5 Определение достоверности эксперимента 31
3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 34
3.1 Предварительный эксперимент 34
3.2 Исследование физико-механических свойств жаростойкого бетона 35
3.4. Исследование физико-химических процессов, происходящих при
твердении серпентин-фосфатных композиций 38
ВЫВОДЫ ПО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЧАСТИ 42
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 43
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 45
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 46
6.1 Описание рассматриваемого проекта, процессов, применяемого
оборудования, механизмов, условий труда 46
6.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 46
6.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды 47
6.3.1 Микроклимат 47
6.3.2 Освещение 49
6.3.3 Вибрация 51
6.3.4 Шум 53
6.4 Запыленность и загазованность рабочей зоны 55
6.5 Безопасность производственных процессов оборудования 56
6.6 Электробезопасность 58
6.7 Пожаробезопасность 60
6.8 Правила работы с ортофосфорной кислотой 62
7 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 64
ВЫВОДЫ ПОРАБОТЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 73

📖 Аннотация

В данной работе проведено исследование жаростойкости серпентин-фосфатных композиций с целью разработки эффективного и экономичного огнеупорного бетона. Актуальность исследования обусловлена растущими требованиями строительной индустрии к материалам с заданными эксплуатационными характеристиками, необходимостью ресурсосбережения и экологически безопасной утилизации промышленных отходов, таких как серпентиниты. Основные результаты показали, что композиция с соотношением серпентин/ортофосфорная кислота 0,44 демонстрирует оптимальный баланс свойств, соответствуя классу прочности В3,5 (М50) после термообработки при снижении прочности на 37,7%. Рентгенофазовый анализ подтвердил формирование структуры из фосфатов магния, непрореагировавшего серпентина и оксида кремния. Установлено, что увеличение доли кислоты снижает прочность на сжатие. Научная значимость заключается в углублении знаний о процессах твердения и структурообразовании серпентин-фосфатных систем. Практическая ценность состоит в доказанной экономической эффективности и снижении экологической нагрузки за счет утилизации отвальных серпентинов, что согласуется с выводами исследователей, изучавших применение минеральных отходов в строительных материалах (на основе ссылок [41, 52, 46]), а также с работами, посвященными фосфатным связующим и огнеупорам.

📖 Введение

За последние годы строительная индустрия стремительно развивается. Особенно бурно развивается производство различного вида бетонов, обладающих заданным набором эксплуатационных и физикомеханических характеристик. При этом большое значение приобретают технологии производства бетонов, основанные на экономии ресурсов как материальных, так и энергетических [73].
Одним их эффективных огнеупорных материалов, является жаростойкий бетон, изделия и конструкции из него, которые находят в последние годы все большее применение в различных отраслях промышленности. При этом задачи улучшения служебных характеристик огнеупоров неразрывно связаны с соблюдением экологических стандартов, а так же возможностью утилизации отходов производства.
Все отходы делятся на две большие группы минеральные и органические, при этом преимуществом обладают первые, т.к. их больше, они лучше изучены и имеют огромное значение для производства строительных материалов. Как показывает практика, из отходов или из отходов в комбинации с природным минеральным сырьем могут быть изготовлены практически все основные строительные материалы. [41, 52, 46]

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

1. На основе литературных данных было выявлено, что серпентин и ортофосфорная кислота образуют вяжущее вещество возможно обладающее высокой жаростойкостью. Его использование позволит снизить трудозатраты и сократить достаточное время работы, необходимое для высокотемпературного обжига.
2. Установлено, что на качество серпентин-фосфатного камня оказывает значительное влияние состав связующих, малейшее изменение которого может привести к резкому изменению основных характеристик материала.
3. Выявлен наиболее эффективный состав бетона, с отношением серпентин/кислота 0,44, при снижении прочности 37,7%. Который соответствует классу бетону по прочности В3,5 и ближайшей марке бетона по прочности М50.
4. Выявлено, чем больше ортофосфорной кислоты в составе бетона , тем прочность на сжатие ниже.
5. Выявлено, что серпентин фосфатный камень состоит из фосфатов магния, непрореагировавшего серпентина и оксида кремния.
6. Выявлено, что себестоимость производства жаростойкого серпентин- фосфатного бетона разработанного состава ниже, чем для жаростойкого бетона, представленного на рынке.
7. Использование вяжущего на основе серпентин-фосфатных композиций позволяет утилизировать накопившиеся в отвалах серпентины, а также значительно снизить воздействие на окружающую среду в районах размещения этих отходов, тем самым решить проблему экологии.
8. Требуются дальнейшие исследования для улучшения состава разработанного жаростойкого бетона, а, следовательно, повышения прочности материала.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

I. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по
контрольным образцам. - М.: Стандартинформ, 2018
2. ГОСТ 12.0.003 ССБТ «Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация». - М.: Издательство стандартов, 1983. - 27 с.
3. ГОСТ 12.010-76 «Организация работы по охране труда и обучение работников безопасности труда». - М.: Издательство стандартов, 1976. - 13 с.
4. ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности». - М.: Издательство стандартов, 1983. - 10 с.
5. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования». - М.: Издательство стандартов, 1985. - 23 с
6. ГОСТ 12.1.005 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». - М.: Издательство стандартов, 2005. - 17 с.
7. ГОСТ 12.1.019 ССБТ - 1.01. «Электробезопасность. Общие
требования и номенклатура видов защиты». - М.: Издательство стандартов, 1897. - 4 с.
8. ГОСТ 12.1.038 ССБТ «Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов». - М.: Издательство стандартов, 1982. - 5 с.
9. ГОСТ 12.1.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление» - М.: Издательство стандартов, 1981. - 7 с.
10. ГОСТ 12.2.017 «Оборудование кузнечно-прессовое». - М.:
Издательство стандартов, 1982. - 6 с.
II. ГОСТ 12.2.117. «Система стандартов безопасности труда. Прессы гидравлические».- М.: Издательство стандартов, 1981. - 4 с.
12. ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ «Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды, размещение и обслуживание». - М.: Издательство стандартов, 1983. - 8 с.
13. ГОСТ 12.4.011 «Средства защиты работающих. Общие требования и классификация». - М.: Издательство стандартов, 1984. - 7 с.
14. ГОСТ 1216-87 «Порошки магнезитовые. Технические условия». - М.: Издательство стандартов, 1987. - 11 с.
15. ГОСТ 20910-2019 «Бетоны жаростойкие. Технические условия». - М.: Стандартинформ, 2019. - 18с
16. ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2001.
17. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 3 с.
18. ГОСТ 6552-80 «Кислота ортофосфорная. Технические условия». - М.: Издательство стандартов, 1981. - 11 с.
19. ГОСТ 7759-73 «Магний хлористый технический (бишофит).
Технические условия». - М.: Издательство стандартов, 1973. - 16 с.
20. ПБ 03-576-03 «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
21. Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочее среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. - М.: Минздрава РФ, 2005. - 78 с.
22. СН № 2.2.4/2.1.8.556-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». -М.: Минздрав России, 1996. - 25 с.
23. СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование (с изм. № 1, 2, 3)». - М: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. - 36 с.
24. Brown, E.H. Magnesium materials / E.H. Brown // Ind. Eng. Chem.: 1955, v.44 - 615 p.
25. Deng Dehua The mechanism for soluble phosphates to improve the water resistance of magnesium oxychloride cement // Cement and Concrete Research. - 2003. -V. 33, № 9. - P. 1311-1317.
26. Dumon, R. Phosphoric acid / R. Dumon // Chem. Ind.: 1964, v.92 - 232 p.
27. Egan, E.P. Magnesium materials / E.P. Egan, Luff B.B. // Ind. Eng. Chem.: 1955, v. 47 - 1280 p.
28. Griesser A., Jacobs F., Hunkeler F. Rheologische Optimierungen von Beton. //Ibausil: 14 Internationale Baustofftagung, Weimax, 20.-23. Sept. 2000.Bd.2 Weimar: Bauhaus-Univ. Weimar. 2000, S. 2/0197-2/0206/
29. Hall D.A., Stevens R., El-Jazairi B. The effect of retarders on the microstructure and mechanical properties of magnesia-phosphate cement mortar // Cement and Concrete Research. - 2001 year. vol. 31, is. 3. P 455-465
30. Index to the X-Ray Powder Data File, Am. Soc. Testing Materials, 1959, p. 155-430.
31. Lyon, I. E. Phosphate binder / I. E. Lyon, T. H. Fox // J. Am. Ceram. Soc. Bull. - 1966, V. 45, №7, - P. 661-665.
32. Steger, E. Z. Anorg. u. alld. Chemi / E. Z. Steger // J. Am. Ceram. Soc. Bull. - 1958, V. 294, № 3-4, - P. 146-154.
33. Striplin, M.H. Agric. and Food Chemistry / I.D. McKnight, M.H. Striplin // Ind. Eng. Chem.: 1958, v. 8 - 298 p.
34. Thilo, E. Anorg. Chem. / H. Z. Grunze, Thilo E. // Chem. Ind. - 1957, № 5-6 - P. 290.
35. Абзгильдин, Ф.Ю. Асбо-фосфатные материалы: монография / Ф.Ю. Абзгильдин, С.Г. Тресвятский. - Киев: Изд-во Наукова думка, 1980. - 99 c.
36. Бережной, А.С. Использование силликатов магния для получения огнеупоров. - Журн. Прикл. Химии, 1940, 13, № 6, с.800 - 822с
37. Будников, П.П. Огнеупорные бетоны на фосфатных связках./ П.П. Будников., Хорошавин Л.Б. - М.: Изд-во Металлургия, 1971.-192 с
38. Вайвад, А.Я. Магнезиальные вяжущие вещества. / А.Я. Вайвад - Рига, Наука, 1971. - 315 с.
39. Ведь, Е.И. Изучение продуктов твердения магнезиального цемента с введением алюмофосфатной добавки / Е.И.Ведь, В.К. Бочаров // Украинский хим. Журнал. - 1970. - № 6. С. 851-860
40. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / А.Я. Вентцель. - М.: Наука, 1969. - 576 с.
41. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества. / А.В.
Волженский, Рипол Классик, 1986.
42. Гончаров, Б.П. Магнезиальные строительные материалы. / Б.П. Гончаров. - М. -Л.: Госстроийиздат, 1933. - 213 с.
43. Горшков, В.С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: Учеб. пособие / В.С. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев - М.: Высш. школа, 1981. - 335 с.
44. Гранковский, И.Г. Структурообразование в минеральных вяжущих системах. / И.Г. Гранковский - Киев: Наукова Думка, 1984. - 300 с.
45. Дворкин, Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности: учебное пособие. /Л.И.Дворкин, И. А. Пашков - Выща школа, 1989.
46. Дворкин, Л.И Строительные материалы из отходов
промышленности : учебно-справочное пособие. / Л.И.Дворкин, О.Л. Дворкин - Феникс, 2007. - 363с.
47. Калашников, В.И. Глиношлаковые строительные материалы /В.И. Калашников, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов и др.; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.И. Калашникова. - Пенза: ПГАСА, 2000. - 207 с.
48. Калашников, В.И. Модификация минеральных композиций активизаторами твердения и пластифицирующими добавками. Современные проблемы строительного материаловедения / В.И. Калашников и др.// Материалы седьмых академических чтений РААСН. Часть 1. - Белгород, 2001. - 183-190С.
49. Крамар, Л. Я. Применение серпентиновых отходов добычи хризотил- асбеста в производстве строительных материалов //Сухие строительные смеси. - 2011. - №. 2. - С. 14-16.
50. Крамар, Л.Я. Магнезиальные вяжущие из природного сырья. Монография / Л.Я. Крамар, Т.Н. Черных, А.А. Орлов, Б.Я. Трофимов - М.: Изд-во «Перо», 2012. - 147 с.
51. Крамар, Л.Я. О требованиях стандарта к магнезиальному вяжущему строительного назначения / Л.Я. Крамар // Строительные материалы. - 2006. - №1. - С. 54-56.
52. Малинина, Л. А. Проблемы производства и применения тонкомолотых многокомпонентных цементов / Л. А. Малинина //Бетон и железобетон. - 1990. - №. 2. - С. 3.
53. Некрасов, К.Д Жаростойкие бетоны / К.Д. Некрасов. - М.:
Стройиздат, 1974. - 176 с.
54. Некрасов, К.Д. Жаростойкий бетон с использованием отходов
промышленности / К.Д. Некрасов, А.П. Тарасова //Бетон и железобетон. - 1974. - №4. - 15-16c.
55. Некрасов, К.Д Жароупорный бетон / К.Д. Некрасов. - М.:
Промстройиздат, 1957.
56. Некрасов, К.Д. Перспективы применения высокопрочных и
быстротвердеющих портландцементов в жаростойких бетонах / К.Д. Некрасов, Г.Д. Соломатов // Совещание по проблемам производства и применения в строительстве высокомарочных и быстротвердеющих цементов, 1968.
57. Новикова, О.С. /Определение энергии активации по кривым ДТА / О.С. Новикова // ДАН УзССР. - 1961. - №6. - С. 27-30.
58. Подболотов, К. Б. Огнеупорные материалы на основе вторичных ресурсов и фосфатных соединений / К.Б.Подболотов // Новые огнеупоры. - 2018. - №. 12. - С. 9-13.
59. Рассонская, И.С. Термографический и термогрвиметрический методы определения энергии активации процессов диссоциации/ И.С. Рассонская, О.С. Новикова// ЖНХ. - 1965. - №6. - С. 10-14.
60. Салманов, Г.Д. Физико-химические процессы, происходящие при нагревании жароупорного бетона на портландцементе, и их влияние на прочность бетона / Г.Д. Салманов //Исследования по жароупорному бетону и железобетону. - М.: ЦНИПС, 1954.
61. Самченко, С.В., Влияние вида затворителя на свойства магнезиального вяжущего / Самченко, С.В., Лютикова, Т.А., Кузнецова, Т.В. // Международная научно-техническая конференция «Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в промышленности строительных материалов и строительстве на пороге ХХ1-го века» // Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. С. 285-288.
62. Соколова С. В. Изучение структурно-энергетических характеристик оксидов и гидроксидов металлов с целью получения фосфатных связующих для жаростойких бетонов / С.В.Соколова // Технические науки-от теории к практике. - 2013. - №. 20. - С. 100-104.
63. Соколова, С. В. Повышение физико-термических свойств жаростойких бетонов на различных видах связующих / С.В.Соколова // Технические науки-от теории к практике. - 2012. - №. 10. - С. 113-116.
64. Соломатов, В.И. Строительное материаловедение на рубеже веков: ретроспектива двадцатого века, прогноз приоритетных направлений / В.И. Соломатов // Современные проблемы строительного материаловедения: Матер. Пятых Академических чтений РААСН. - 5-12c.
65. Судакас, Л.Г Фосфатные вяжущие системы / Л.Г. Судакас // Спб.: РИА «Квинтет», 2008. - 260 с.
66. Тарасов, Р.В Анализ состояния производства жаростойких композиционных материалов / Р.В.Тарасов, Л.В. Макарова, В.А.Калинина // Современные научные исследования и инновации -2015. № 2. Ч. 1 - 14с.
67. Тер-Григорян, M. С. Сульфатные вяжущие на основе серпентина: автореферат. к-та. техн. наук. / M. С. Тер-Григорян // Рига.: Рижский политехнический университет. -1983. - C. 18.
68. Тер-Григорян, М. С. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий / М. С. Тер-Григорян, Е. Н. Зедгенидзе, М. М. Сычёв и др.// ЖПХ. - 1981. - LIV. - №9. - С. 2044-2048.
69. Тило, Э. Структурная химия конденсированных фосфатов / Э.Тило // ЖХП. - 1956. - Т.29, №11. - С. 1621-1637.
70. Ферворнер, О. Огнеупорные материалы для стекловаренных печей / О. Ферворнер, К. Берндт; пер. с нем. О.Н. Попова; под ред. А.С. Власова. - М.: Стройиздат, 1984. - . 260 с
71. Хлыстов, А.И. Получение эффек-тивных огнеупорных футеровочных материалов на основе отходов производства / А.И. Хлыстов, А.В. Божко, С.В. Соколова, Р.Т. Риязов // Успехи современного естествознания. - 2004. - № 2 - С. 131-133
72. Хорошавин, Л. Б. Неорганические материалы / Л. Б. Хорошавин, П.П. Будников // М.: Металлургия. - 1969. - №9. - С. 1566-1572
73. Шмитько, Е. И. Химия цемента и вяжущих веществ. / Е.И. Шмитько, А. В.Крылова, В. В. Шаталова- СПб. : Проспект Науки, 2006.
74. Жаростойкий бетон. -http: //sibiria-beton.ru/beton-zharoctoikii
75. Серпентин. -http: //www.catalogmineralov.ru/mineral/710 .html

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ