СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Каприелов С.С. и др. Модифицированные высокопрочные мелкозернистые бетоны с улучшенными деформационными характеристиками//Бетон и железобетон. 2006. № 2. С. 4-6.
2. Соловьев В.И. Бетоны с гидрофобизирующими добавками. Алма-Ата: Наука, 1990. 112 с.
3. Хигерович М.И. Гидрофобный цемент. М., 1957. С. 7-10.
4. Баженов Ю.М. Технология бетона. М., 1978.
5. Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Основы бетоноведения. СПб.: Стройбетон, 2006. С. 511-547.
6. Каприелов С.С. и др. Структура и свойства высокопрочных бетонов, содержащих комплексный органоминеральный модификатор «Эмбэлит». II Всероссийская Междунар. конф. по бетону и железобетону «Бетон и железобетон – пути развития», 5-9 сентября 2005, Москва. Т. 3. С. 657-671.
УДК 691.3
|
|
САДУАКАСОВ М.,
АЙТЖАНОВ М.,
БАЙДЖАНОВ Д.
| Шлакопортландцемент с высоким содержанием шлака для монолитного бетона |
В
ысокая стоимость цемента в Казахстане соответствует мировому уровню, хотя доходы рядовых граждан на порядок меньше доходов зарубежных трудящихся. Это предопределяет необходимость поиска путей по уменьшению его содержания в составах бетонов и растворов. Одним из радикальных способов снижения стоимости цемента является широкое производство и применение шлакопортландцемента. В то же время их массовое использование сдерживается по следующим причинам:
– при повышении содержания шлака в составе клинкера до 60 % марка шлакопортландцемента снижается до 300 и менее;
– замедленный набор прочности при твердении в естественных условиях;
– примерно такая же стоимость, как и рядового портландцемента.
Для того чтобы шлакопортландцемент занял свою «нишу» на строительном рынке, необходимо не только устранить указанные недостатки, но и провести широкую рекламную кампанию о достоинствах, а также области применения шлакопортландцемента.
В КарГТУ совместно с НИИстромпроект проводятся интенсивные исследования по разработке технологии шлакопортландцемента, в котором содержание шлака составляет до 80 %. Цемент с содержанием 20 % клинкера в составе, а остальное – доменный гранулированный шлак, который вводится при помоле клинкера, по себестоимости ниже портландцемента даже состава D20. С другой стороны, при переводе, например, 50 % мощности завода на выпуск шлакопортландцемента его годовой выпуск увеличится в 2,5 раза и при исходной мощности предприятия в 1 млн. тонн составит 2,5 млн. тонн продукции в год. Таким образом, из общего количества выпускаемого цемента выпуск портландцемента состава D20 составит 0,5 млн. тонн, а остальное количество, т.е. 2 млн. тонн составит шлакопортландцемент состава D80. Выгодность для предприятия очевидна, поскольку используя прежние обжиговые печи, а это основной топливо- и энергоемкий технологический аппарат цементного завода, а из оборудования добавляются только сушильные и помольные установки, достигается увеличение мощности в 2,5 раза.
В строительстве сложился стереотип применения цемента только марки М400. Вместе с тем существует ГОСТ (Цемент для общестроительных работ), который регламентирует выпуск цемента марки М200. Конечно, такой цемент нельзя использовать для формовки бетонных конструкционных изделий классов В25 и выше, но он с успехом может применяться для изготовления большой номенклатуры штукатурных, шпаклевочных и даже клеевых смесей. При применении цемента только марки М400 допускается значительный перерасход вяжущего материала, что не только невыгодно с экономической точки зрения, но и неприемлемо для экологических норм. Согласно данным зарубежных специалистов, при производстве 1 т цемента в атмосферу выделяется около 1 т углекислого газа.
В связи с этим рациональное использование клинкерного фонда является важной государственной задачей.
При проведении экспериментов по получению шлакопортландцемента с высоким содержанием шлака были внесены определенные корректировки в технологию помола клинкера, а также использован комплекс химических добавок. Химический состав доменного гранулированного шлака – отхода производства завода компании «АрселорМиттал» (г. Темиртау) соответствует требованиям ГОСТ 3476-74.
Химический состав шлака, %: CaO – 35,61; MgO – 16,05; SiО2 – 33,4; Al2O3 – 16,05; Fe2O3 – 2,41; MnO – 1,38; SO3 – 1,36; п.п.п. – 0,81. Модуль активности шлака равен 0,9.
В качестве вяжущего использовали портландцемент завода АО «ЦентралАзияЦемент» (Карагандинская обл.), соответствующий требованиям ГОСТ 10178-85 (Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия). Физико-механические свойства портландцемента представлены в таблице 1, химический состав – в таблице 2.
Результаты полуколичественного анализа образца цемента АО «ЦентралАзияЦемент»:
Ca3SiO5 76,0 %
Ca2(Al,Fe)2O5 17,0 %
Ca3Al2O6 10,1 %
Результаты экспериментов по модификации портландцемента представлены в таблице 3.
Полученные экспериментальные данные показывают, что несмотря на уменьшение в составе цемента содержания клинкера с 80 % до 20 %, при применении новой технологии и составов, обеспечивается получение шлакопортландцемента марки не только М400, но и М550 (состав 11). Согласно расчетам, с учетом стоимости добавок и других затрат, при выпуске шлакопортландцемента D80 по сравнению с портландцементом состава D20 достигается значительный экономический эффект.
Таблица 1 – Свойства портландцемента завода АО «ЦентралАзияЦемент»
Наименование показателей
|
Сроки схватывания, ч-мин
|
Предел прочности на изгиб, МПа, через 28 сут
|
Предел прочности на сжатие, МПа, через 28 сут
|
удельная поверхность, см2/г
|
тонкость помола (остаток на сите 008), %
|
начало
|
конец
|
2800
|
15,0
|
2-10
|
3-30
|
4,7
|
40,5
|
Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что для успешного внедрения в строительство новых технологий, необходимо, в первую очередь, изменить стереотип подхода строителей к вопросу применения цемента в зависимости от назначения бетонных и растворных материалов.
Таблица 2 – Химический состав клинкера цементного завода АО «ЦентралАзияЦемент»
Содержание окислов, %
|
Потери при прокаливании, %
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
20,36
|
7,12
|
3,18
|
66,41
|
0,71
|
0,42
|
0,45
|
Таблица 3 – Прочность модифицированного шлакопортландцемента
Номер состава
|
Содержание шлака, %
|
Марка цемента
по составу
|
Прочность на сжатие,
МПа, после пропарки
|
Марка цемента
по ГОСТ 10178-85
|
1
|
20
|
D20
|
26,0
|
ПЦ 400-2**
|
2*
|
20
|
D20
|
45,2
|
ПЦ 600-1
|
3
|
30
|
D30
|
28,4
|
ШПЦ 500-2
|
4*
|
30
|
D30
|
37,6
|
ШПЦ 600-2***
|
5
|
30
|
D30
|
41,4
|
ШПЦ 600-1
|
6
|
40
|
D40
|
29,0
|
ШПЦ 500-2
|
7*
|
40
|
D40
|
35,5
|
ШПЦ 600-2
|
8*
|
40
|
D40
|
38,9
|
ШПЦ 600-1
|
9
|
60
|
D60
|
23,0
|
ШПЦ 400-2
|
10*
|
60
|
D60
|
36,0
|
ШПЦ 600-2
|
11*
|
60
|
D60
|
46,1
|
ШПЦ 600-1
|
12
|
80
|
D80
|
16,0
|
ШПЦ 300-3
|
13*
|
80
|
D80
|
34,8
|
ШПЦ 500-1
|
14*
|
80
|
|
39,6
|
ШПЦ 600-1
|
Достарыңызбен бөлісу: |