Структурообразование цементно-зольных систем под влиянием технологических факторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структурообразование цементно-зольных систем под влиянием технологических факторов

Разнообразие условий строительства требуют постоянного совершенствования строительных конструкций, в том числе ограждающих. Достижения и возможности промышленности позволяют создавать конструкции, обеспечивающие экономный расход материалов при высоких эксплуатационных качествах.

К числу основных вторичных ресурсов следует отнести золошлаковые отходы электростанций. Казахстан является мощным топливно-энергетическим районом. Ежегодно на Екибастузском месторождении в отвалы направляется около 7 млн. т минеральных компонентов, образующихся при добыче угля. Отвалы занимают до 1000 гектаров плодородной земли. Горение угля в террикониках загрязняет окружающее пространство. Утилизация зол и шлаков позволит исключить затраты на отвалы, получить прибыль от реализации продукции, выработанной из шлаков.

В настоящее время накоплен большой опыт по изготовлению наружных керамзитобетонных стеновых панелей и блоков для массового строительства жилых и общественных зданий с применением зол и шлаков ТЭС. Затруднения, связанные с применением шлаков ТЭС, вытекают из-за многофакторности практических задач использования шлаков и отсутствия критерия, позволяющего оценивать состав, гранулометрию, свойства шлака по всей совокупности признаков.

При проведении экспериментальных работ использовались следующие материалы:

- портландцемент М 400 Усть-Каменогорского завода;

- керамзитовый гравий фракций 5-10 и 10-20 мм;

- молотый шлак ТОО «Кастинг»;

- песок кварцевый;

- добавка универсальная УП-2.

В работе был применен седиментационный метод исследования. Этот метод точно и быстро оценивает поведение дисперсных систем. Навеска твердого материала принята 160 г, а водо-твердые отношения составляли 0,8; 1,0; 1,2; 1,4. Суспензия готовилась в полусферической чашке: навеска высыпалась в чашку, перемешивалась в течение 30 с, затем выливалось заранее отмеренное количество воды. Суспензия перемешивалась в течение 2 мин и осторожно переливалась в градуированный цилиндр емкостью 250 мл. Сразу после заполнения цилиндра замерялся первоначальный объем и этот момент принимался за начальный момент осаждения. Цилиндр маркировался, закрывался пробкой и ставился для наблюдений. Через 3 ч отмечался конечный объем осадка и наблюдения прекращались.

Объем отделившейся воды рассчитывался по формуле

,

шлак зола керамзитобетонный панель

где Н0 - первоначальный объем суспензии, см3;

Нк - седиментационный объем через 3 ч, см3.

На основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны следующие показатели:

- плотность твердой фазы цементно-шлаковой суспензии

- плотность осадка цементно-шлаковой суспензии

- плотность твердой фазы в осадке суспензии

,

шлак зола керамзитобетонный панель

где Т - масса навески твердой фазы, г;

В - количество воды в суспензии, см3;

Вуд - количество удержанной воды в осадке, см3.

Анализируя результаты проведенной работы, можно отметить, что плотность твердой фазы в осадке при введении шлака до 60 % практически не изменяется по сравнению с суспензией из чистого цемента. При дальнейшем увеличении количества шлака плотность твердой фазы в осадке увеличивается только на 10 %. Этот факт можно объяснить практически равной гранулометрией цемента и молотого шлака.

Плотность осадка повышается на 6 % при введении шлака, а плотность твердой фазы снижается на 6 %.

Количество воды, удержанной единицей твердой фазы, снижается на 20 % при введении шлака до 70 % и на 30 % - при введении шлака до 95 %. Гидратация цемента приводит к увеличению адсорбционного слоя воды вокруг зерен цемента.

Таким образом, можно ориентировочно предположить, что введение в состав цементно-шлаковой суспензии до 60 % шлака практически не изменяет структуру и плотность образующегося осадка, по сравнению с чистым цементом.

При использовании добавки УП-2 в составах исследуемых суспензий установлено, что плотность повышается в среднем на 15 %. при введении до 60 % шлака.

Методика позволяет определить минимальное водотвердое отношение, при котором будет получена наиболее плотная смесь без водоотделеления, оптимальное количество шлака, исследовать механизм структурообразования в цементно-шлаковых системах с целью получения высококачественных строительных материалов при сравнительно невысоких капитальных вложениях.

Размещено на Allbest.ru