Разработка составов жаростойких бетонов на основе шлакового вяжущего активированного жидким стеклом (на примере силикатной продукции Новокузнецкого и Нижнетагильского предприятий)
Жаростойкие бетоны находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Использование жаростойких бетонов обеспечивает снижение себестоимости строительства, ремонта и реконструкции различных агрегатов, работающих при высоких температурах, за счет замены дорогостоящих огнеупоров жаростойкими бетонами.
Анализ технической литературы показал, что, не смотря на большое количество публикаций, доменные шлаки, в широкомасштабном производстве строительных материалов, в том числе жаростойких бетонов не используются, так как отсутствуют единые теоретические положения об огневых свойствах шлаков с учетом их фазовой неравновесности.
Целью данной работы является разработка составов и технологии жаростойких бетонов по безобжиговой технологии на основе шлакового вяжущего, активированного жидким стеклом. Применение шлаков в производстве жаростойких бетонов позволяет:
1) расширить сырьевую базу;
2) обеспечить снижение энергоёмкости производства;
3) решить некоторые экологические проблемы, связанные с утилизацией шлаковых отвалов, которые загрязняют почву, подземные воды и атмосферу.
Экономический эффект, получаемый при утилизации техногенных продуктов, во многом обусловлен тем, что для вовлечения их в переработку не требуется затрат на добычу сырья. При этом транспортные расходы в случае переработки техногенных продуктов на месте их образования, т.е. в крупных промышленных районах с высокой потребностью в строительных материалах, минимальны.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
- изучение спекаемости чистых шлаков и с добавкой жидкого стекла;
- разработка составов жаростойких бетонов на основе доменных шлаков и растворимого жидкого стекла;
- изучение влияния различных добавок на физико-механические и огневые свойства жаростойких шлаковых композиций;
- изучение фазового состава продуктов термообработки;
- разработка технологии безобжиговых бетонных блоков.
При проведении экспериментальных исследований были использованы металлургические шлаки: доменный гранулированный шлак ОАО «Новокузнецкий МК» и доменный гранулированный шлак ОАО «Нижнетагильский МК». Усредненный химический состав шлаков, использовавшихся в работе, приведен в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав шлаков
Наименование предприятия | Содержание оксидов, масс. % | Мосн | ||||||||
SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Fe2O3 | TiO2 | MnO | K2O |
|