ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ВЯЖУЩИХ МАТЕРИАЛОВ. технология производства

Группа воздушных вяжущих отличается тем, что после смешивания с водой эти вяжущие могут твердеть и длительно сохранять и наращивать, прочность только на воздухе. Воздушные вяжущие вещества применяют лишь в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды. В группу воздушных вяжущих входят воздушная известь, гипсовые вяжущие вещества и магнезиальные вяжущие вещества. Воздушную известь изготовляют в виде негашеной комовой, негашеной молотой, карбонатной молотой, гидратной (пушонка).

    Производство стекло-магниевых листов

    Производство стекло-магниевых листов (СМЛ плит) сосредоточено большей частью в Китае. Компания ТПС-групп поставляет весь спектр оборудования и технологических линий для производства строительных материалов из магнезита.
    СМЛ так же называют: стекломагниевый, стекломагнезитовый лист, магнелит, магнэлит, магниевый, магнезитовый лист, доломито-волокнистый лист, ДВЛ, ксилито-волокнистый лист, КВЛ, МЦЛ, магнезиально цементный лист, стекломагнезит, glass magnesium board, sml, стекломагнезитовые плиты, СМЛ Премиум и т.д. и т.п.. названий много, а суть одна.
    Уникальные свойства стекломагнезита успешно используются в строительстве во всем мире. Стройматериалы на его основе отличаются высокой прочностью и огнестойкостью, практически не изменяют геометрических размеров и не разрушаются даже в самых неблагоприятных условиях. Современные технологии позволяют высокоточно изготавливать листовые материалы, производить окрашенные, ламинированные, фасадные панели.
    Сфера применения негорючего и влагостойкого СМЛ Премиум листа, благодаря своим превосходным качествам, чрезвычайно широка. Он применяется для внутренней и наружной облицовки зданий, строительных конструкций, для монтажа подвесных потолков, межкомнатных перегородок для дома и офиса, при устройстве сборного основания под покрытие пола, ограждающих конструкций помещений мансард, в качестве вентилируемых фасадов, где используется окрашенный или ламинированный лист. А так же при монтаже коммуникационных шахт, систем центрального кондиционирования и вентиляции в гостиницах и ресторанах, школах и институтах, санаториях и домах отдыха... д.р. общественных зданиях. Пригоден для изготовления: межкомнатных перегородок, основы для кровли, строительных форм, рекламных щитов, как несъемная опалубка в стенах зданий под пенобетон и полистеролбетон, для армирования и облицовки пенобетонных блоков, вентилируемых фасадов и т.д..Стены и перегородки, выполненные из стекломагниевого листа, готовы к покраске , наклейке обоев, кафельной плитки, нанесению декоративной штукатурки. Стекломагнезит идеально подходит для сооружения внутренних конструкций в банях, саунах, бассейнах и других влажных помещениях. При нахождении в воде не разбухает и не теряет своих свойств. Магнезит технологичен в обработке: легко можно резать, пилить, строгать, клеить, возможно ламинирование, окраска, ламинирование шпоном и других декоративных материалов. Экологически чистый продукт - не содержит вредных химических компонентов не выделяет запаха даже при нагреве. Производство СМЛ не требует вложения слишком больших средств, поэтому стоимость его небольшая при всех его универсальных достоинствах.
    Информационный лист
    Стекло-магниевый лист (СМЛ) производится на основе оксида магния (MgO), хлорида магния (MgCl2) , воды H2O и других компонентов путем желатинизирования магнезитовой смеси. Стекломагниевый лист (СМЛ) обладает стабильными свойствами. По прочности, легкости, и удобству монтажа ему нет равных среди ныне известных и используемых отделочных стройматериалов. Более того СМЛ обладает огнеупорностью, влагостойкостью, не гниет – эти качества вывели этот новый материал в неоспоримые лидеры на рынке отделочных стройматериалов.
    Физико-механические свойства
    Стекло-магниевый лист (СМЛ)
    Строительно-отделочный материал, предназначенный для внутренней и внешней отделки для объектов промышленного, гражданского назначения, административных зданий и предприятий пищевой промышленности, в том числе с целью повышения их предела огнестойкости, устройства межкомнатных перегородок, подвесных потолков, оснований под покрытие пола, а также для использования в качестве несъёмной опалубки при устройстве стен.
    - Состав: магнезит, бишофит, перлит, тальк, растительные волокна
    - Геометрические размеры: 1220х2440; 1200x2500 мм. а так же под заказ, но не более 1250 мм. по ширине
    - Толщина: 4; 6; 8; 10; 12 мм. и д.р.
    - Плотность: 800 - 1400 кг/м3.
    - Вес листа (8 мм.): 19-26 кг. зависит от рецепта при производстве и назначения
    - Предел прочности продольных образцов при изгибе, МПа: 4,0 – 16,0
    - Предел прочности поперечных образцов при изгибе, МПа: 1,2 – 9,0
    - Водопоглащение, %: 25 – 40
    - Твёрдость лицевой поверхности, МПа, не менее: 20
    - Плотность, кг/м2: 800 – 1400
    - Морозостойкость: F35
    - Теплопроводность, Вт/(м• С): 0,08 – 0,15
    - Звукоизоляция, Дб.: 46
    - Паропроницаемость, мг/(м час Па): 0,11 – 0,14
    - Изменение формы во влажном состоянии: не более 0.34 %.
    - При нахождении в воде (более 100 суток) не разбухает и не теряет своих свойств.
    - Не содержит в своем составе вредных веществ, асбеста.
    - Не имеет запаха.
    - Не выделяет токсических, вредных веществ даже при нагреве.
    - Температурный коэффициент линейного расширения: без изменений.
    - Группа по горючести: НГ (негорючий)
    СТЕКЛОМАГНИЕВЫЙ ЛИСТ

    Производство дорожных вяжущих материалов в России

    Недостаточное производство нефтяных битумов в России – следствие целого ряда объективных и субъективных причин. К объективным причинам относится сезонность потребления, и следовательно производства, дорожных марок битумов, а также резко возросшая в последние 10–15 лет степень «парафинистости» (повышенное содержание парафиновых углеводородов нормального строения) нефтей. Последнее обстоятельство не позволяет обеспечить весь необходимый комплекс эксплуатационных свойств дорожных битумов без использования современных технологий.
    Вместе с тем необходимо отметить, что мировой опыт подсказывает вполне конкретные пути решения этих проблем. Так, влияние сезонности потребления дорожных
    битумов во многих случаях можно демпфировать производством битумных материалов, имеющих определенную всесезонность применения или длительный срок хранения
    (например, битумные эмульсии или полимерно-битумные материалы). Зависимость же качества дорожных битумов от качества сырья в большинстве стран Европы устранена
    целевым применением специальных тяжелых, смолистых нефтей. К сожалению, в России это затруднено как из-за существующего централизованного трубопроводного снабжения сырьем большинства крупных НПЗ, так и отсутствия на них технологических возможностей раздельной переработки двух и более типов нефтей.
    Важнейшая же из субъективных причин – неадекватная система ценообразования, при которой отпускная цена битума составляет лишь 60–70% от стоимости исходной
    нефти. При этом технологическая схема производства нефтяного битума включает, как известно, минимум пять сложнейших процессов, требующих соответствующих материальных, эксплуатационных, энергетических и прочих затрат. Такая
    «рентабельность» битумного производства на большинстве предприятий России (см. таблицу) возникает вследствие:
    • низкой загруженности существующих производственных мощностей (менее 40% при среднемировом уровне 90–96%);
    • применения устаревших технологий и оборудования;
    • несоответствия качества сырья;
    • отсутствия современных систем налива и затаривания;
    • низкой степени автоматизации управления всеми стадиями процесса.
    Перечисленные выше причины объясняют не только низкую инвестиционную активность крупнейших российских нефтяных компаний по созданию современных битумных производств, но и практически парадоксальную ситуацию, при которой компаниям экономически выгодно не только не повышать качество производимых дорожных битумов, но и полностью прекратить их выпуск. При этом альтернативные технологические способы переработки и утилизации гудронов (производство смазочных масел или кокса, газификация, вовлечение в котельные топлива или в сырье крекинга и др.) на НПЗ имеют достаточно высокую степень экономической привлекательности. Усугубляет ситуацию развитие «дикого российского бизнеса», направленного на извлечение прибыли любым путем, даже за счет качества продукции, и непредсказуемость годовой и сезонной ценовой политики крупнейших российских нефтяных компаний. Это приводит как к нецивилизованному коммерческому хранению битумов и извлечению прибыли за счет практически удвоения цен на них в строительный сезон, так и к строительству малотоннажных региональных установок (вакуумный и битумный блоки) с неконтролируемым качеством сырья и продуктов. В любом случае говорить о долговечности дорожных покрытий на основе таких материалов не приходится.

    Преимущества СМЛ, характеристики применения СМЛ

    Высокая прочность, превосходящая ГКЛ в 3 раза; СМЛ 6 мм удобен в использовании там, где применяют ГКЛ 8-10мм (потолки):
    - это способствует значительному уменьшению веса конструкции, более быстрому монтажу.
    Сохраняет форму во влажном состоянии (не разбухает в воде);
    во влажной среде не аккумулирует; не подвержен разрушению;
    способен выдерживать перепады температуры Наличие этих свойств предотвращает появление плесени и грибковых образований, что существенно в помещениях с повышенной влажностью: душевые, сауны, бассейны.
    Обладает тепло и звукоизоляционными свойствами Теплоизоляция:
    - оконные откосы и подоконники;
    - душевые, сауны.
    Звукоизоляция:
    - студии, кинозалы
    Лёгок в обработке Можно пилить ножовкой, дисковой пилой;
    Можно сверлить;
    Можно монтировать на шурупы;
    Пригоден для вбивания гвоздей

    Строительными вяжущими материалами называются порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичную удобообрабатываемую массу, со временем затвердевающую в прочное камневидное тело. Это определение относится к неорганическим вяжущим веществам, которые рассматриваются в настоящей книге, а не к органическим вяжущим (битумы, дегти, клеи и им подобные материалы).

    Вяжущие вещества в зависимости от состава, основных свойств и области применения делятся на группы.

    Наиболее обширна группа гидравлических вяжущих, которые после затворения водой споcобны твердеть как на воздухе, так и в воде. После предварительного затвердевания на воздухе они продолжают твердеть в воде, длительно сохраняя и наращивая свою прочность. Гидравлические вяжущие вещества можно использовать в надземных, подземных и гидротехнических сооружениях, испытывающих воздействие воды.

    В группу гидравлических вяжущих входят цемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, цементы с наполнителями, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь, романцемент. Известен ряд разновидностей этих вяжущих. Так, в зависимости от состава, различают цементы: обычный, алитовый, белитовый, алюмоферритный, ферритный, магнезиальный. В соответствии со специальными свойствами выделяют такие разновидности цементов, как быстротвердеющий, особо быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, с умеренной экзотермией, белый и цветные, тампонажный, дорожный, для асбестоцементных изделий, магнезиальный. Разновидностями глиноземистого цемента являются ангидрито-глиноземистый и гипсо-глиноземистый цементы.

    В подгруппу пуццолановых цементов входят: пуццолановый цемент, сульфатостойкий пуццолановый цемент, известково-пуццолановый, известково-глинитный и известково-зольный цементы; в подгруппу шлаковых - шлакоцемент, быстротвердеющий шлакоцемент, шлаковый магнезиальный цемент, известково-шлаковый, сульфатно-шлаковый, а в подгруппу цементов с наполнителями - двухкомпонентные цементы на основе цемента и наполнителей (карбонатный, песчанистый цемент), к этой же подгруппе относятся многокомпонентные цементы на базе цемента, наполнителей и гидравлических добавок. Известково-пуццолановые цементы, в соответствии с видом применяемых для их изготовления гидравлических добавок, делятся на цементы на основе добавок вулканического, осадочного происхождения или обожженных глинистых веществ.

    Расширяющиеся цементы изготовляют на основе глиноземистого цемента или цемента с различными расширяющимися добавками. К этой подгруппе можно отнести и безусадочные цементы.

    Группа воздушных вяжущих отличается тем, что после смешивания с водой эти вяжущие могут твердеть и длительно сохранять и наращивать, прочность только на воздухе. Воздушные вяжущие вещества применяют лишь в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды. В группу воздушных вяжущих входят воздушная известь, гипсовые вяжущие вещества и магнезиальные вяжущие вещества.

    Воздушную известь изготовляют в виде негашеной комовой, негашеной молотой, карбонатной молотой, гидратной (пушонка). К гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный гипс, формовочный гипс, технический (высокопрочный) гипс, ангидритовое вяжущее, высокообжиговый гипс, гипсовые вяжущие из гипсосодержащих пород, а к магнезиальным - каустические магнезит и доломит.

    К группе вяжущих автоклавного твердения, наиболее эффективно твердеющих при автоклавной (гидротермальной) обработке в течение 6-10 ч при давлении насыщенного пара 9-13 атм, относят известково-кремнеземистые вяжущие, состоящие из извести и кварцевого песка, маршалита или других кремнеземистых материалов; известково-белитовые вяжущие из извести и белитового (нефелинового) шлама, песчанистые цементы и ряд других. Некоторые вяжущие этой группы, которые могут твердеть при обычных температурах, уже упоминались ранее.

    К группе кислотоупорных вяжущих веществ, которые после затвердевания на воздухе могут весьма длительное время сохранять свою прочность при воздействии минеральных кислот, относят кварцевый кремнефтористый цемент и некоторые другие.

    Двух- и многокомпонентные вяжущие материалы, состоящие, например, из цемента и активных минеральных (гидравлических) или наполнительных добавок (микронаполнителей), иногда называют смешанными, производными или сложными, в отличие от исходных цементов чистых или основных (без добавок). Употребляемый нередко термин - вещественный состав - характеризует содержание в смешанном вяжущем основного вида вяжущего и различных добавок.

    Вяжущие вещества без добавки заполнителей, в виде вяжущего теста (смеси вяжущего вещества с водой), употребляются редко, так как при твердении большинство этих веществ дает большую усадку, что ведет к образованию трещин. Кроме того, введение заполнителей снижает стоимость изделий из вяжущих веществ и в ряде случаев придает специальные свойства. Обычно в строительстве отдельные камни или блоки связывают в одну монолитную массу строительным раствором, представляющим собой затвердевшую растворную смесь, состоящую из вяжущего вещества, песка или другого мелкого заполнителя и воды. Цельные монолитные части сооружения изготовляют из бетона, получаемого в результате затвердевания бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, мелких и крупных заполнителей и воды. Из бетонных, а также из растворных смесей изготовляют различные строительные детали и конструкции. Затвердевшее тесто называют вяжущим или цементным камнем. Так же называют затвердевшую цементную часть раствора или бетона.

    Строительные детали на основе вяжущих бывают различной формы и размеров, начиная от небольших плиток и кончая крупными элементами сборных железобетонных конструкций. Твердение этих изделий протекает при обычных или повышенных температурах (гидротермальная обработка изделий на основе цемента и извести, сушка гипсовых изделий и т.д.).

    Для получения изделий из вяжущих веществ служат цемент, известь, гипс и реже магнезиальные и другие вяжущие вещества. В качестве заполнителей применяют песок, гравий, щебень, доменный и топливный шлаки, керамзит, аглопорит, шлаковую пемзу, вспученный перлит, природную пемзу и некоторые другие; армирующим же материалом является и арматурная сталь, асбест, древесные волокна и т. д.

    Изделия из вяжущих веществ можно разделить на следующие основные группы:

    1) бетонные и железобетонные из обыкновенных, легких и ячеистых бетонов на основе цементов;

    2) асбестоцементные;

    3) силикатные плотные и ячеистые на основе извести;

    4) гипсовые.

    Сырьем для производства вяжущих служат природные материалы (горные породы) и некоторые промышленные отходы. Эти материалы используются в отдельности либо в смеси друг с другом.

    К природным сырьевым материалам относятся породы: гипсовые, известковые, глинистые, мергелистые, магнезиальные, высокоглиноземистые и кремнеземистые.

    Гипсовые горные породы состоят в основном из двуводного CaSO4*2Н2О или безводного сернокислого кальция - CaSO4. Эти породы применяются для производства гипсовых вяжущих, а в смеси с другими материалами - для изготовления сульфатно-шлаковых цементов. Наряду с этим гипсовые породы широко используются как добавки к различным вяжущим веществам. Основными видами гипсового сырья являются гипсовый камень (CaSO4*2Н2О) и ангидрит (CaSO4).

    Известковые породы в виде известняков, мелов, известковых туфов, известняков-ракушечников состоят в основном из углекислого кальция. Они используются для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента и смешанных вяжущих на их основе.

    Глинистые породы в виде глин различных видов, суглинков, глинистых сланцев, лёссов, состоящих в основном из водных алюмосиликатов, применяют для производства цемента, смешанных вяжущих на его основе, а также на основе извести и обожженных глин.

    Мергелистые породы представляют собой природную гомогенную смесь кальцита и глинистого вещества. Их применяют при изготовлении портландцемента и его производных, а также гидравлической извести и романцемента.

    Магнезиальные породы в виде магнезита (МgСО3) и доломита (СаСО3*МgСО3) употребляют в производстве магнезиальных вяжущих веществ, а также доломитовой извести.

    Высокоглиноземистые породы (бокситы), состоящие главным образом из гидратов окиси алюминия, применяются в смеси ·с другими материалами для изготовления глиноземистого цемента.

    Кремнеземистые породы (диатомит, трепел, пуццолана, трасс, кварцевый песок и др.) используются в смеси с другими материалами для изготовления смешанных цементов.

    Отходы промышленности [металлургические и топливные шлаки, золы, белитовый (нефелиновый) шлам и др.] в смеси с другими материалами употребляются для получения различных цементов. В этом случае устраняется необходимость в организации карьеров для добычи полезного ископаемого и не образуются большие отвалы из отходов вблизи завода-изготовителя.

    Заводы по производству вяжущих веществ применяют в качестве сырья широко распространенные горные породы и отходы других отраслей промышленности. Эти заводы строятся в большинстве случаев в местах залегания основного сырья, так как перевозить его невыгодно из-за его громоздкости, низкой стоимости и сравнительно небольшого выхода готового продукта, так как в ходе производства удаляются влага и углекислота.

    Добавки, вводимые для регулирования свойств изготовляемых из вяжущих веществ растворов и бетонов и для экономии самих вяжущих веществ, можно разделить на следующие группы:

    1) активные минеральные (гидравлические), повышающие плотность и стойкость вяжущих веществ в пресных и сульфатных водах: осадочного происхождения - диатомиты, трепелы, опоки, глиежи (глины естественножженые); вулканического происхождения - пеплы, туфы, пемзы, трассы; искусственно получаемые - доменные гранулированные шлаки, топливные золы и шлаки, обожженные глины (глинит, цемянка, керамзит, аглопорит), горелые породы (самовозгорающиеся в отвалах пустые шахтные породы), кремнеземистые отходы;

    2) наполнительные (микронаполнительные), позволяющие экономить цемент и повышать плотность бетона: получаемые из горных пород - известняки, изверженные горные породы, пески, глины и т. п.; искусственные, получаемые из промышленных отходов, - доменные отвальные шлаки, некоторые виды топливных зол и шлаков и т. д.;

    3) ускоряющие схватывание· и твердеющие вяжущих веществ: хлористый кальций, хлористый натрий, соляная кислота, сернокислый глинозем, поташ, молотая негашеная известь и др.;

    4) замедляющие схватывание вяжущих веществ: гипс, слабый раствор серной кислоты, сернокислое окисное железо, кератиновый замедлитель, животный клей и др.;

    5) поверхностно-активные: пластифицирующие - концентраты сульфитно-спиртовой барды (жидкие, твердые и порошкообразные); гидрофобно-пластифицирующие и микропенообразующие - мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, абиетат натрия, омыленный древесный пек и др. К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относятся и кремнийорганические жидкости: метилсиликонат натрия (ГКЖ-11, МСГ-9), этилсиликонат натрия. (ГКЖ-10, ЭСГ-9), этилгидросилоксановая жидкость (ГКЖ-94). Поверхностно-активные вещества уменьшают водопотребность и расход вяжущих, повышают морозостойкость бетонов и растворов. Гидрофобно-пластифицирующие добавки, кроме того предохраняют цементы от быстрой потери активности при дальних перевозках и длительном хранении;

    6) пенно - газообразующие, применяемые для изготовления ячеистых бетонов: пенообразователи – клее - канифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые, пенообразователь ГК; газообразователи - алюминиевая пудра, пергидроль технический;

    7) повышающие кислото- и жаростойкость: кислотостойкие - тонкомолотые андезит, базальт, диабаз, бештаунит, гранит, кварц, природный пылевидный кварц и др.; жаростойкие - тонкомолотые хромит, магнезит, фосфоритная мука, шамот, полукислые огнеупорные изделия, металлургический магнезит, андезит, диабаз и др.

    В основу приведенной классификации добавок положено ее целевое назначение. Некоторые добавки по оказываемому им действию могут быть отнесены к двум и более группам и используются и в тех, и в других случаях.

    Добавки применяются как в сухом, порошкообразном, состоянии, так и в виде водного раствора, суспензии или эмульсии. Они вводятся в состав цемента или до затворения водой (путем совместного помола или последующего после помола смешения или непосредственно в бетономешалку или растворомешалку (одновременно с другими составляющими бетонной или растворной смеси).

    Ряд добавок нашел широкое применение. Например, добавки замедляющие сроки схватывания, и активные минеральные другие добавки применяются реже.

    В производстве вяжущих веществ для ускорения процессов служат различные минерализаторы и интенсификаторы, вводимые в небольших количествах. Так, для ускорения обжига цемента вводят фториды щелочных и щелочноземельных металлов, соли кремнефтористоводородной кислоты, сернокислый и хлористый кальций и др.; для ускорения процесса помола цемента вводят углеродистые материалы, поверхностно-активные вещества и некоторые другие; для снижения влажности шлама к сырьевой смеси добавляют разжижители в виде сульфитно-спиртовой барды, триполифосфата натрия и ряда других веществ.

    Расширение области применения минеральных шламов в строительстве

    Важнейшей задачей промышленности строительных материалов является разработка и внедрение эффективных, ресурсосберегающих технологий производства, экологически чистых материалов, изготавливаемых по малозатратным безотходным технологиям с максимальным использованием местного сырья и техногенных отходов промышленности.

    Одним из направлений решения этой задачи являются расширение производства и применение в строительстве эффективных материалов и изделий на основе вторичных минеральных ресурсов. Это обусловлено широким распространением известковых, гипсосодержащих и карбонатных отходов и шламов, простотой их переработки, высокой эффективностью и технологичностью.

    Однако широкое применение техногенных отходов сдерживается определённой нестабильностью и неоднородностью многих побочных продуктов промышленности, что, в свою очередь, может привести к снижению качества строительной продукции. На изменчивость свойств отходов промышленности оказывают влияние не только условия их образования, но также химико-минералогический состав, условия и длительность хранения в отвалах и шламонакопителях. Известно, например, что некоторые минеральные шламы способны к частичному самоотверждению вследствие протекания кристаллизационных процессов. Это приводит к изменению химической активности и дисперсности, ухудшающих потребительские свойства шламов.

    Приоритет в использовании техногенных отходов в строительстве должен отдаваться таким материалам, которые обладают стабильным химическим составом и физическими свойствами, определяющими основные направления их применения. К этой группе могут быть отнесены крупнотоннажные, минеральные, гипсосодержащие шламы стекольного производства и карбонатные шламы химической подготовки воды предприятий энергетики. Условия нейтрализации кислых стоков на первых и строгое выдерживание технологических регламентов операций осветления воды и коагуляции осадка на вторых позволяет получать минеральные шламы с низкими показателями изменчивости химического состава и дисперсности. Основными компонентами гипсосодержащих шламов стекольной промышленности являются двуводный гипс, фторид кальция и некоторые растворимые соли натрия и калия. Состав карбонатных шламов предприятий энергетики представлен, главным образом, карбонатом кальция и окислами железа.

    Одним из перспективных направлений использования тонкодисперсных шламов является применение их в качестве активаторов твердения и наполнителей в производстве цементных и композиционных строительных растворов.

    Исследования механизмов действия гипсосодержащих и карбонатных шламов на процессы гидратации и твердения цементных композиций позволили разработать технологические регламенты применения шламов с целью получения технологичных и высококачественных строительных растворов. Более того, анализ механизмов действия шламов на различных уровнях формирования структуры цементных композиций и оптимизация составов позволяют в определённом смысле управлять процессами структурообразования и твердения цементных материалов с целью получения материалов с заданными физическими свойствами.

    За последние 15 лет гипсосодержащий шлам стекольного производства широко применяется в строительных организациях г. Пензы и области. Только в период с 1996 по 2006 гг. на предприятии ОАО “Жилстрой” было использовано более 10 тыс. тонн гипсосодержащего шлама в производстве строительных и штукатурных растворов. Внедрение передовой технологии позволило отказаться от использования дорогостоящей извести, подготовка которой требовала больших экономических затрат и строгого соблюдения санитарно-гигиенических условий труда.

    В результате применения шламов строительные предприятия не только получают высокие экономические эффекты за счёт низкой стоимости шлама, экономии цемента и повышения качества строительных растворов, но и способствуют значительному улучшению экологической обстановки вблизи предприятий стекольной промышленности и энергетических комплексов.

    В настоящее время в строительных организациях г. Пензы интенсивно внедряется ресурсосберегающая технология применения карбонатного шлама в производстве штукатурных и кладочных растворов.

    Количество ежегодно образующегося карбонатного шлама на теплогенерирующих предприятиях г. Пензы является достаточным для обеспечения практически всех строительных организаций, производящих цементные и композиционные растворы.

    Исследования механизмов действия тонкодисперсных карбонатных наполнителей с применением методов тонкого химического и структурного анализов выявили основные аспекты карбонатной активации цементных систем. Это позволило определять оптимальные дозировки шлама с целью улучшения технологических свойств смесей и получения требуемой прочности строительных растворов при минимальном расходе вяжущего.

    Опыты, проведённые на нескольких основных видах используемых в строительном производстве цементов, показали, что оптимальным количеством шлама является 10–15 % от массы вяжущего. В этом случае достигается повышение прочности цементных растворов на 20–25 %, что позволяет снижать расход вяжущего на 15–20 %.

    Получены новые данные о влиянии карбонатных шламов на фазовый состав продуктов гидратации цементного камня. Установлено, что одним из основных механизмов действия является активация образования гидросиликатов кальция с различной структурой и степенью конденсации кремнекислородных мотивов, уплотняющих систему и способствующих повышению прочности. Получены экспериментальные данные о влиянии на прочность цементных композиций комплексных минеральных добавок на основе карбонатного шлама и кремнезёмсодержащих местных сырьевых материалов (опока, трепел и др.). Это позволит значительно расширить область применения таких материалов в производстве не только строительных материалов, но и сухих смесей.

    Проводятся исследования возможности применения карбонатного шлама в смеси с пластифицирующими и воздухововлекающими добавками, а также с супер- и гиперпластификаторами.

    С целью расширения масштабов применения карбонатных и гипсосодержащих шламов в строительстве разработаны технологические схемы подготовки карбонатных шламов к утилизации, технические условия и рекомендации по применению шламов в производстве строительных растворов.

    Технологическая схема подготовки шламов не требует установки сложного оборудования. Основными операциями являются:

    - отбор партий шлама из шламонакопителя;

    - доставка шлама в бункеры для усреднения химического состава;

    - механическое перемешивание или барботирование шламовой суспензии;

    - очистка шламовой суспензии от мелких камней и инородных включений;

    - доставка шлама на склад готовой продукции;

    - отбор проб для проведения химического анализа.

    На строительных предприятиях г. Пензы разработаны технологические схемы и оборудование для подготовки минеральных шламов и шламовых суспензий с целью использования их в производстве строительных растворов.

    Добавка шлама должна вводиться в состав штукатурных или кладочных смесей в виде водного раствора заданной плотности на стадии приготовления суспензии из цемента и воды. Или в сухом виде в смеси с вяжущим в процессе приготовления сухой минеральной смеси.

    При использовании нейтрализованных шламов в сухом состоянии необходимы дополнительные операции сушки и помола.

    Положительным фактором при исследовании карбонатного шлама в сухом состоянии является то, что его состав практически не изменяется в отличие от гипсосодержащего, который при длительном хранении или сушке частично отверждается. В связи с этим гипсосодержащий шлам целесообразно использовать в пастообразном состоянии, в то время как карбонатный шлам может быть эффективно использован в виде сухого порошка.

    Транспортировку шлама потребителям на небольшие расстояния необходимо осуществлять, поддерживая его в пастообразном состоянии. В этом случае добавку надо вводить в состав бетона на стадии приготовления водной суспензии вяжущего или с водой затворения. Назначение дозировки шлама при этом должно определяться в лабораторных условиях с учетом химико-минералогического состава цемента.

    В настоящее время исследования проводятся с целью расширения области применения гипсосодержащих и карбонатных шламов в производстве композиционных вяжущих и отделочных материалов. Одним из наиболее перспективных направлений применения является получение гипсового вяжущего, а также производство гипсовых и гипсоцементных изделий и отделочных материалов.

    Гипсовые вяжущие материалы и их применение

    Гипсовые вяжущие материалы по технологии обжига делят на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые. Высокообжиговые гипсовые вяжущие — медленнотвердеющие. Получают их при более высокой температуре (700— 1000°С), при которой происходит полное отщепление химически связанной воды. В результате продукт обжига переходит в ангидрит CaS04.
    Основным сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный двуводный гипс и ангидрит (безводный сульфат кальция CaS04). Двуводный гипс более широко распространен в земной коре. Крупные промышленные карьеры его известны в Донбассе, на Урале, в Узбекистане. Ангидрит встречается сравнительно реже. Его отложения обычно сопровождают месторождения гипса, залегая в нижних горизонтах.
    К низкообжигаемым гипсовым вяжущим относят строительный и высокопрочный гипс. Строительным гипсом называют порошкообразный материал, состоящий преимущественно из полуводного гипса, получаемого в процессе тепловой обработки гипсового камня при температуре 150—180°С и нормальном давлении. В этих условиях образуется р-модификация CaS04 • 0,5Н2О в виде мелких кристаллов. Такой гипс обладает повышенной водопотреб-ностью (60 — 65% воды). Высокопрочный гипс образуется при тепловой обработке CaS04 • 2Н20 паром под давлением 0,2 — 0,3 МПа в герметических аппаратах и последующей сушке при 160— 180°С. В этом случае вода из гипсового камня выделяется не в виде пара, а в жидком состоянии, что способствует образованию более крупных кристаллов полуводного гипса а-модификация. В результате снижается водопотребность гипса и как следствие увеличивается прочность гипсового камня (до 40 МПа в возрасте 7 сут). Однако высокопрочный гипс выпускают в небольшом количестве.
    Технология производства строительного гипса складывается из дробления, помола и тепловой обработки гипсового камня. Тепловую обработку осуществляют в шахтных печах (получают «жженный») или в варочных котлах («варочный гипс»). Кроме того, используют вращающиеся печи или молотый природный гипс обжигают в специальных аппаратах во взвешенном состоянии. Такая технология наиболее прогрессивна, в этом случае измельченные частицы гипса увлекаются потоком горящих газов (их температура до 600°С), дегидратируются и попадают через сепаратор в пылеосадительные устройства. При этом обеспечивается наибольшая производительность, однако качество гипса получается лучше в варочных котлах.
    При смешивании полуводного гипса с водой образуется пластичное тесто, которое впоследствии превращается в твердое тело. Это превращение можно условно разделить на три взаимно накладывающиеся периода. Последний период может быть ускорен умеренным подсушиванием при температуре не выше 65°С. Чем тоньше помол, тем быстрее протекают указанные процессы, чем меньше воды взято для затворения, тем выше прочность затвердевшего гипса. Гипс является быстросхватывающимся и быстротвердеющим вяжущим материалом. Скорость схватывания измеряется минутами. По срокам схватывания гипсовые вяжущие делят на три группы:
    А — быстросхватывающиеся (2— 15 мин);
    Б — нормально схватывающиеся (6 — 30 мин);
    В — медленносхватывающиеся (начало схватывания не ранее 20 мин). Для замедления схватывания гипсового теста вводят добавки сульфитно-дрожжевой бражки (0,1 —0,3% от массы гипса) Kepатинового или известняково-кератинового клея. При этом уменьшается скорость растворения. На свойства гипсового камня большое влияние оказывает количество воды затворения. Для химической реакции требуется только 18% воды от массы гипса, а по технологическим требованиям вводят 50 — 70% воды, что заметно снижает прочность гипсового камня.
    Строительный гипс применяют для приготовления гипсовых и смешанных растворов, в качестве добавки к некоторым минеральным вяжущим, для изготовления архитектурных и строительных деталей (работающих на сухом месте), производства сухой штукатурки (обшивочные листы).
    Формовочный гипс отличается от строительного более тонким помолом и большей прочностью. Получают его только в варочных котлах. Он состоит в основном из р -полугидрата. Формовочный гипс применяют для изготовления форм, моделей, архитектурных изделий и др. К высокообжигаемым гипсовым материалам относят ангидратовый цемент и высокообжиговый гипс (эстрих-гипс).
    Ангидритовый цемент получают обжигом двухводного гипса при 600 — 700°С и последующим помолом совместно с добавками-катализаторами в виде извести, смеси бисульфата и сульфата натрия, обожженного доломита, основного гранулированного шлака и др. Этот цемент можно приготовить и путем помола природного ангидрида с названными добавками. Марки ангидритового цемента по прочности при сжатии: 50, 100, 150 и 200. Ангидритовые цементы применяют для приготовления строительных растворов и бетонов, производства теплоизоляционных материалов, изготовления строительных деталей, искусственного мрамора и других декоративных изделий.

    Похожие товары

    Изображение
    Сгущенное молоко. Технология производства. Сгущенное молоко - полезные свойства.
    Сгущенное молоко один из популярнейших продуктов среди населения, как сырьё широко используется в кондитерской промышленности. Благодаря повышенному сроку хранения, сгущенное молоко с сахаром является стратегическим продуктом. Все это говорит о высокой рентабельности и ликвидности продукта.
    Качественное сгущенное молоко
    Отзывы :0шт.
    Материал используемый для сайдинга. Разные виды сайдинга и его применение.
    Сайдинг - это современный отделочный материал для наружной облицовки фасадов зданий. Однако по сравнению с виниловым сайдингом стальные и алюминиевые панели более долговечны (срок службы составляет 20-50 лет), прочны, термо- и огнестойки. Именно поэтому металлическим сайдингом (металлосайдингом) отделывают здания, в которых расположены различные производства или службы, связанные с повышенной...
    Отзывы :0шт.
    Что такое керамзитоблок и какова технология производства керамзитоблоков.
    Керамзитобетонные блоки производятся методом полусухого вибропрессования (специальные вибрирующие формы особенно плотно спрессовывают, "сцепляют" начинку блока - цемент, воду и включения керамзита). Керамзитобетонные блоки по своим физико-механическим свойствам соответствуют требованиям ГОСТ 6133-99 "Камни бетонные стеновые.
    Что такое керамзитоблок?
    Керамзитоблоки – это бетонный камень,...
    Отзывы :0шт.
    Технология и факторы организации производства и услуг. Основные факторы повышения эффективности производства.
    Капитал включает в себя совокупность созданных прошлым трудом человека благ. Ошибочное мнение, что акции, облигации, деньги, банковские депозиты не относятся к данному фактору производства. Земля как фактор производства охватывает все сельскохозяйственные угодья и городские земли, которые отведены под жилищную или промышленную застройку, а также совокупность природных условий, необходимых для...
    Отзывы :0шт.
    Переработка отходов пиломатериалов. Переработка древесины
    Для переработки любого вида древесных отходов (горбыля или сучьев) необходимо их измельчить рубильной машиной. В качестве которой может применяться шредер, древесная дробилка или просто щепорез. Измельчение происходит до образования щепы различных фракций.
    Отходы древесины и их использование
    Проблема рационального и полного использования отходов лесопиления и деревообработки в качестве...
    Отзывы :0шт.