Диссертация (1141513), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Na2SO4, CuSO4 и другие подобные растворимыедобавки вводятся в ангидритовое вяжущее с водой в растворенном виде ипроцесс выкристаллизации очень маловероятен.Конлей Р. и Бунди В. считают, что ускоряющее действие добавок напроцесс гидратации ангидрита происходит из-за образования двойных солей.Они исследовали влияние отдельных анионов и катионов на процессгидратации ангидрита и дали оценку эффективности их действия ввозрастающем порядке:K+ N+ NH4+ Mg++ Fe++ H+ Al+++ Ca++ SO4-- Сl-- OH—Работы, связанные с активацией ангидрита и возможностью примененияангидритовых вяжущих в различных областях строительства ведутся весьмаактуальны и продолжаются в настоящее время.1.2Разработка новых материалов на основе отходов промышленностиРациональное использование природных ресурсов и охрана окружающейсреды в настоящее время рассматриваются большинством стран мира как одиниз основных факторов стабильного экономического развития.
В тоже времяпроблеме утилизации отходов промышленных производств уделяется огромноевнимание.15Ежегодно предприятия сбрасывают в отвалы сотни тысяч тонн отходов,загрязняющих окружающую среду и негативно влияющих на экологическуюобстановку в целом. Учитывая тот факт, что отношение к процессу ихутилизации не имеет тенденции к изменению в лучшую сторону, можнопредположить, что в ближайшее время эта проблема может перерасти в одну изглобальных [17].Объективно это объясняется многокомпонентностью и непостоянствомхимического состава отходов, а также сложностью физико-химическихпроцессов, протекающих при их переработкеОдним из перспективных направленийв решении экологическихпроблем, является разработка и внедрение технологических процессов,позволяющих получать строительные гипсовые вяжущие и материалы наоснове фосфогипса – наиболее крупнотоннажного отхода переработкиапатитовых и фосфоритовых руд [18], цитрогипса – отхода производствапищевой лимонной кислоты [19,20], отходов химической промышленности –гранулированных доменных шлаков и известьсодержащих составляющих [2123].
При этом номенклатура получаемых продуктов очень широка: стеновые иперегородочные изделия, стеновые камни и сухие строительные смеси.Исследования в данной области достаточно обширны, так как каждыйпродукт, получаемый из отходов промышленности имеет особые свойства, адля получения необходима индивидуальная модификация [24,25].1.3 Производство и применение ангидритового вяжущего вотечественной и зарубежной практикеАнгидритовое вяжущее производят обжигом природного гипса притемпературе 600-8000С и последующим совместным помолом с активаторамитвердения (растворимыми сульфатами, известью, обожженным доломитом,основным доменным шлаком и др.).
Ангидритовое вяжущее может быть также16получено на основе природного ангидрита и промышленных гипсосодержащихотходов [26-29].Способностькмедленномуприродного ангидритасхватываниютонкоизмельченногопри затворении водой привел в 1871 г. О. Шотт(Германия). В 1894 г. Нитаком и Вигандом, и впоследствии в 1920 г. Гартнером(Германия)полученыпатентынаизготовлениевяжущегонаосноветонкоизмельченного природного ангидрита. В 1905 г.
Хейнтцель и Крамер(Германия) выступили с идеей получения из гипса ангидритового вяжущего,путем обжига его до ангидрита II [1].В России исследование и освоение промышленного производстваангидритового вяжущего (ангидритового цемента) впервые проводились вначале 20-х годов под руководством академика П.П. Будникова [1,30,31].Исследование возможности получения ангидритового вяжущего наосновеприродногогипсовогоиангидритовогосырьяразличныхместорождений бывшего СССР, промышленных гипсосодержащих отходов, атакже растворов и бетонов на его основе проводились С.П. Зориным, И.Я.Голосовкером, А.С.
Костериным, П.П. Переверзевым, А.А. Разиным, Р.Э.Симановской, Ф.М. Хакимовым и др. [33-43].С 1944 г. в СССР введен в действие ГОСТ 2767-44* «Ангидритовоевяжущее», не пересматривавшийся после 1962 г. Согласно требованиям этогостандарта тонкость помола вяжущего должна характеризоваться остатком насите №008 не более 15%; начало схватывания должно наступать не ранее 0,5 ч;конец схватывания не позднее 24 ч. По величине предела прочности присжатии (кгс/см2) образцов раствора с песком (1:3 по массе) в возрасте 28 сут,вяжущее подразделяется на марки 50, 100, 150, 200.В 1923 г.
в г. Кинешме было организовано опытно-промышленноепроизводство ангидритового вяжущего. В 30-50-х годах 20 века производствоангидритового вяжущего марок 100, 150, из природного гипса осуществлялосьв г.г. Иваново-Вознесенске, Крамоторске, Стерлитамаке, Уфе. Обжиг гипсовогокамня проводился в шахтных печах, недостатками которых являются невысокаяскоростьперемещенияобжигаемогоматериалаиотсутствиеего17перемешивания, что вызывает неравномерный обжиг гипсового камня пообъему и снижает качество вяжущего. Возникшие затруднения с тягой непозволяют обжигать фракции сырья менее 20 мм.С конца 50-х годов ХХ века, в связи с переориентацией строительства напреимущественное применение сборного железобетона и портландцемента вкачестве вяжущего, производство ангидритового вяжущего в нашей стране впромышленных масштабах не осуществлялось.
Вместе с тем, исследования поизучению способов получения вяжущего из ангидрита на основе местногоприродного и техногенного гипсового сырья проводились под руководствомУ.А. Аяпова, В.И. Березовского, Т.Г. Габададзе, Ю.Г. Мещерякова и др. [4450].При этом, в настоящее время доля ангидритового и многофазовыхгипсовых вяжущих, производимых в основном в странах Западной и ВосточнойЕвропы, Ближнего Востока составляет до трети от общего объема производствагипсовых вяжущих.Согласно германскому стандарту DIN 4208 по величине пределапрочности при сжатии (МПа) при испытании в возрасте 28 сут. образцовраствора с песком (1:3 по массе) ангидритовое вяжущее подразделяется на двакласса АВ10 и АВ20.Обжиг гипсового сырья до получения ангидрита II на заводах фирм«Poliet et Shanson» (Франция), «Gebruder Knauf Westdeutsche Gipswerke»(Германия), «Krupp Polysins» (Нидерланды), химических комбинатах «Wizuw»,«Polize» (Польша) и др.
осуществляется во вращающихся печах, печах сколосниковойрешеткой,установкахсовмещенногообжигаипомола,скоростного обжига.Принимая во внимание зарубежный опыт, в качестве обжиговыхагрегатов для получения ангидритового вяжущего из природного гипсовогосырья, целесообразным является применение коротких вращающихся печейприменяемых для обжига керамзитового гравия и серийно выпускаемыхотечественной промышленностью [51-55].18Преимуществами ангидритового вяжущего, по сравнению с другимивидами гипсовых вяжущих, является относительно высокая прочность,замедленные сроки схватывания, отсутствие объемного расширения притвердении. Согласно отечественной и зарубежной строительной практикесферойпримененияангидритовоговяжущегоявляетсяизготовлениештукатурных и кладочных растворов, стяжек под полы, растворов длязаполнениягорныхвыработок,декоративно-облицовочныхплит,архитектурных деталей, мелкоштучных стеновых камней.
Кроме того,получаемый обжигом гипсового сырья ангидрит II в количестве 40-70% входитв состав многофазовых гипсовых вяжущих (штукатурного гипса), содержащихтакже 30-60% β – или α - полугидрата сульфата кальция, составляющих основусухих смесей для приготовления штукатурных растворов.С учетом возрастающих требований к разнообразию и архитектурнойвыразительностидороговизныотделкиимпортныхфасадовизданийдефицитностииинтерьеровотечественныхпомещений,декоративно-облицовочных материалов, одной из перспективных областей примененияангидритового вяжущего является производство декоративно-облицовочныхплит, сопоставимых по физико-техническим характеристикам с плитами изприродного камня для внутренней и наружной облицовки стен зданий.
В составформовочнойсмеси,нарядусвяжущиммогутвводитьсяпигменты,заполнители, армирующие элементы.Вместе с тем, недостаточная водостойкость изделий на основеангидритового вяжущего, коэффициент размягчения которых составляет 0,40,5, ограничивает области их применения.Для повышения водостойкости материалов на основе гипсовых иангидритового вяжущих применяются интенсивные способы уплотнениягипсобетонных смесей при формовании, введение в состав вяжущихсинтетических смол, гидрофобизирующих веществ, нанесение защитныхпокровных пленок из синтетических смол, гидрофобных веществ.
Однако,исследования, проведенные под руководством П.П. Будникова, Ю.М. Бутта,А.В. Волженского, Ф.Ф. Алксниса и др. [56-76], показывают, что наиболее19эффективным и экономичным способом повышения водостойкости материаловна основе гипсовых и ангидритового вяжущих является введение в их составдобавок портландцемента, доменных гранулированных шлаков, извести всочетании с активными минеральными добавками. Образующиеся прихимическом взаимодействии компонентов вяжущего труднорастворимыесоединения заполняют поры гипсового камня, уплотняя его, повышаяводонепроницаемость и снижая растворимость. В результате проведенныхисследованийбылисозданысмешанныеангидритоизвестковошлаковое,ангидритоизвестковозольное,ангидритоизвестковопуццолановое,ангидритоцементнопуццолановоеиангидритошлакоцементноевяжущиеповышенной водостойкости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
