Разработка составов композиционных ангидритовых вяжущих с использованием гипсосодержащих промышленных отходов и бетонов на основе фосфогипса, таких как: известняк, доломит и керамзитовая пыль, щелочных добавок, таких как: стеклобой и сульфат натрия.
Вместе с тем недостаточно систематизированы данные о влиянии различных добавок и технологических параметров на формирование структуры и свойств вяжущих, что вызывает необходимость проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований по разработке технологии ангидритовых вяжущих и бетонов на их основе с использованием в качестве основного сырья фосфогипса завода минеральных удобрений ТОО «Казфосфат». определены структурные особенности и получены зависимости прочности, ползучести и других физико-механических свойств тяжелых и легких бетонов на основе ангидритовых вяжущих. Для получения изделий на основе ангидритового вяжущего, к которым предъявляются повышенные требования по водо - и морозостойкости, целесообразно применение щелочных активизаторов твердения извести, доломита, известняка. Для управления процессами структурообразования необходимо установить влияние температуры термообработки, добавок известняка, извести, керамзитовой пыли, доломита, пластифицирующих и щелочных добавок на закономерности формирования ангидрита, гидратных новообразований в камне, а также исследовать физико-механические свойства тяжелых и легких бетонов на основе природных и техногенных заполнителей. Определение оптимальных параметров режима обжига для получения ангидритового вяжущего в лабораторных условиях проводили при использовании в качестве сырья фосфогипсовых гранул фракций 5-10; 10-20; 20-40 мм, исходя из допустимых размеров фракций сырья для обжига во вращающихся печах, использование которых предполагается в промышленных условиях, охлаждение продукта обжига осуществлялось на воздухе.Выполненные исследования позволили получить ангидритовые вяжущие и бетоны с заданными физико-техническими свойствами на основе отходов промышленности и местного сырья (фосфогипс, керамзитовая пыль, мраморная пыль, известняк, доломит). Физико-химическими методами выявлены особенности химико-минералогического состава основного сырья при производстве ангидритового вяжущего из фосфогипса. Повышению прочностных показателей ангидритового вяжущего в температурном интервале 850-9500С способствует снижению его водопотребности в результате уменьшения размера кристаллических блоков ангидрита II. Получены зависимости, характеризующие влияние комплекса модифицирующих добавок на прочностные показатели и коэффициент размягчения гипсового камня, на основании которых определены оптимальные составы ангидритового вяжущего. Получены зависимости прочностных и деформационных характеристик, а также долговечности гипсобетонов на основе ангидритового вяжущего из фосфогипса и заполнителей из мрамора, доломита, известняка, кварцита, сланца, гранита.
Вывод
Выполненные исследования позволили получить ангидритовые вяжущие и бетоны с заданными физико-техническими свойствами на основе отходов промышленности и местного сырья (фосфогипс, керамзитовая пыль, мраморная пыль, известняк, доломит).
Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы: 1. Физико-химическими методами выявлены особенности химико-минералогического состава основного сырья при производстве ангидритового вяжущего из фосфогипса.
2. Установлены оптимальные параметры режимов обжига фосфогипса в зависимости от его гранулометрического состава и содержания известняка, использованного в качестве активизатора твердения ангидритового вяжущего.
3. Повышению прочностных показателей ангидритового вяжущего в температурном интервале 850-9500С способствует снижению его водопотребности в результате уменьшения размера кристаллических блоков ангидрита II.
4. Получены зависимости, характеризующие влияние комплекса модифицирующих добавок на прочностные показатели и коэффициент размягчения гипсового камня, на основании которых определены оптимальные составы ангидритового вяжущего.
5. Интенсификация процессов спекания ангидритового вяжущего с минерализующими добавками (пыль электрофильтров, стеклобой, природная соль) показала, что они активизируют формирование ангидрита II и цементных клинкерных фаз, в частности белита, алюмоферритов кальция.
6. С помощью рентгенофазового и электронно-микроскопических методов установлено, что повышению водостойкости гипсового камня при совместном введении добавок извести, керамзитовой пыли и суперпластификатора способствует образование труднорастворимых низкоосновных гидросиликатов кальция, а также карбоната кальция, уплотняющих поровую структуру гипсового камня.
7. Установлено, что по мере повышения кристаллохимического подобия минеральных наполнителей наиболее эффективными добавками, снижающими расход обжиговой части, являются - известняковый, мраморный и доломитовый наполнители.
8. Получены зависимости прочностных и деформационных характеристик, а также долговечности гипсобетонов на основе ангидритового вяжущего из фосфогипса и заполнителей из мрамора, доломита, известняка, кварцита, сланца, гранита.
9. Выявлены особенности напряженно-деформированного состояния легких бетонов с использованием ангидритового вяжущего и заполнителей (опилок, керамзитовой пыли, золы), на основании которых разработаны оптимальные составы конструкционно-теплоизоляционных бетонов со средней плотностью 600-800 кг/м3.
10. Проведены опытно-промышленные испытания составов ангидритовых вяжущих и бетонов на их основе в условиях АО «Жамбылский гипсовый комбинат».
11. Разработан технологический регламент производства ангидритовых вяжущих и декоративно-облицовочных плит.
12. Годовой экономический эффект при объеме производства ангидритового вяжущего 20 тыс. т составит 17, 433 млн. тенге, при производстве декоративно-облицовочных плит объемом 30 тыс. м2 составит 17, 280 млн. тенге.
Оценка полноты решения поставленных задач.
В соответствии с планом работы, теоретические и лабораторные исследования проведены в полном объеме, полученные результаты обработаны, сделаны выводы и заключения.
При выполнении работы в полном объеме проведены теоретические и лабораторные исследования, тем самым достигнута цель диссертационной работы.
Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов.
Разработаны составы и технология ангидритового вяжущего марок М300, М400, пригодных для изготовления сухих строительных смесей, кладочных и штукатурных работ, получены составы тяжелых и легких бетонов на основе ангидритового вяжущего и местных недефицитных заполнителей. Разработан технологический регламент производства ангидритового вяжущего мощностью 20 тыс. т в год, выпущена опытно-промышленная партия ангидритового вяжущего на АО « Жамбылский гипсовый комбинат». Результаты работ переданы ЗМУ ТОО «Казфосфат» для внедрения в промышленное производство.
Годовой экономический эффект при объеме производства ангидритового вяжущего 20 тыс. т составит 17, 433 млн. тенге, при производстве декоративно-облицовочных плит объемом 30 тыс. м2 составит 17, 280 млн. тенге.
Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области.
Научная новизна работы определяет научно-практическую значимость работы, соответствующей научно-техническому уровню в области разработки конкурентоспособных строительных материалов. Выпуск опытно-промышленной партии изделий по предполагаемой технологии в АО «Жамбылский гипсовый комбинат» показал технологическую и экологическую эффективность работы. aiaea?eoiaue ay?ouee aaoii oinoiaein
Список литературы
1 Сулейменов Ж.Т., Сагындыков А.А., Абишев А.Т. Влияние температуры, продолжительности обжига и содержания известняка на свойства ангидритового вяжущего из фосфогипса // Вестник НИИСТРОМПРОЕКТА.- Алматы, 2009.-№3-4 (19).-С.25-28.
2 Сагындыков А.А., Абишев А.А., Каршыгаев Р.О. Исследования влияния минеральных наполнителей на свойства ангидритового вяжущего из фосфогипса //Вестник НИИСТРОМПРОЕКТА.- Алматы, 2009.- №3-4 (19).- С.52-56.
3 Сагындыков А.А., Абишев А.А., Жаксылыкова С.Б., Жылкыбаева А.Л. Особенности спекания ангидритовой сырьевой смеси с щелочесодержащими добавками // PERSPEKTYWICZNE OPRACOWANIA SA NAUKA I TECHNIKAMI-2009: материалы Междунар. научно-практ. конф.- Przemysl, 2009.- С.87-90.
4 Абишев А.Т., Есиркепова А.К. Исследование влияния модифицирующих добавок на свойства ангидритового вяжущего // Вестник ТАРГУ им. М.Х. Дулати.- Тараз, 2009.-С.191-197.
5 Абишев А.Т. Исследование влияния керамзитовой пыли на свойства ангидридритового вяжущего // Вестник НИИСТРОМПРОЕКТА.- Алматы, 2010.-№ 1-2(21).-С 36-37.
6 Абишев А.Т. Ангидритовые вяжущие, модифицированные пластифицирующими добавками // Вестник НИИСТРОМПРОЕКТА.- Алматы, 2010.-№ 1-2 (21).-С. 33-35.
7 Пред. Пат. 2010-01/67 РК. Сырьевая смесь для получения ангидритового цемента / Сулейменов Ж.Т., Сагындыков А.А., Абишев А.Т., опубл. 10.02.2010, Бюл. № 2.- 2 с.
8 Пред. Пат. 2010-01/64 РК. Сырьевая смесь для получения ангидритового цемента / Сулейменов Ж.Т., Сагындыков А.А., Абишев А.Т., опубл. 10.02.2010, Бюл. № 2.- 2 с.
9 Абишев А.Т. Переработка фосфогипса в ангидритовые вяжущие //Математическая наука и ее вклад в развитие прикладных научных исследований: материалы Респ. научно-практич. конф.- Тараз, 2010.-С.53-55.
