Разработка составов жаростойких бетонов на основе шлакового вяжущего активированного жидким стеклом (на примере силикатной продукции Новокузнецкого и Нижнетагильского предприятий)
Na2O
Шлак ОАО
«Нижнетагильский
МК»
34,29
13,9
37,7
8,97
0,71
2,11
-
0,71
-
0,98
Шлак ОАО
«Новокузнецкий
МК»
37,87
11,40
40,20
3,79
0,50
-
0,52
-
-
0,89
Основной фазой исследуемых доменных гранулированных шлаков является стеклофаза. Раскристаллизованная часть шлаков рассматриваемых металлургических предприятий представлена, в основном, меллилитом, двухкальциевым силикатом и мервинитом.
По химическому составу шлак ОАО «Новокузнецкий МК» является кислым (Мосн =0,89), шлак ОАО «Нижнетагильский МК» относится к нейтральным. (Мосн = 0,98).
На первом этапе исследований изучалось поведение шлакового вяжущего при высокотемпературном нагреве. Исследовалось вяжущее на основе чистых шлаков, а также на основе шлаков с добавкой жидкого стекла. Результаты исследований представлены на рисунке 1.
а | б | в |
Рис. 1. Физико-механические характеристики шлакового вяжущего. а – предел прочности при сжатии, б – объемная огневая усадка, в – кажущаяся пористость. Условные обозначения: ▲- Нижнетагильский шлак, ♦ - Новокузнецкий шлак, ■ – Новокузнецкий шлак с добавкой жидкого стекла, ● – Нижнетагильский шлак с добавкой жидкого стекла.
Показано, что у чистых шлаков более высокая температура образования жидкой фазы, по сравнению со шлаком с добавкой жидкого стекла. При этом скачкообразно изменяются свойства чистых шлаков. Жидкое стекло – добавка, улучшающая процесс спекания доменных шлаков, так как введение жидкого стекла снижает скачкообразное изменение свойств и расширяет интервал спекания, что является немаловажным в производстве безобжиговых изделий.
Учитывая тот факт, что натрий, содержащийся в жидком стекле, может изоморфно входить в состав меллилита - конечного продукта термообработки материалов на основе доменных шлаков, можно считать, что добавка жидкого стекла влияет положительно.
Составы исследуемых жаростойких шлаковых композиций представлены в таблице 2.