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硬沥青改性混凝土浪费矿业生产地区案例研究

*通信:

Yestemessova作为哈萨克斯坦主要建筑和土木工程学院(KazGASA) Ryskulbekov街28岁,050043年阿拉木图,哈萨克斯坦共和国、哈萨克斯坦、电话:+ 77017456437;电子邮件:axayayestemessova@yahoo.com

文摘

增加监管要求的混凝土和修改添加剂,以及环境保护的必要性和工业的回收浪费刺激的节能和环保的材料。最新的科学成就之一是改性混凝土的制作具有特殊属性。的混凝土生产技术大大提高了使用化学添加剂,特别的修饰符,以及积极和惰性填料。哈萨克斯坦有富有矿业资源基础。尽管如此,大多数的修饰符进口高价和有限的选择。国内修饰符根据当地市场的原材料是不发达的。硬沥青浪费形成在萃取技术处理期间用作修改矿产混凝土添加剂。硬沥青可以提供定性的新属性混凝土和加固混凝土产品和结构。作者分析其影响的主要参数混凝土和描述的流程固化硅酸盐系统cement-dispersed次石墨粒子。这些粒子增加的力量混凝土和减少热量和水分的时间治疗。

关键字

硬沥青;混凝土;矿物添加剂;混凝土的强度;水化水泥石

介绍

哈萨克斯坦有巨大的矿产资源储量,以及采矿废物。当前采矿业增长与越来越多的相关矿业废物。由此产生的生态后果需要最大的回收的垃圾。的法律哈萨克斯坦共和国”底土和底土使用”(1要求资源和节能技术的引入。建筑行业是最resource-demanding行业的行业之一。使用的现有经验挖掘浪费已经显示出其明显的技术、环境和经济优势vs.the传统填料。硬沥青的独特属性是由于其纳米结构和成分物种碳化硅页岩与特定形式的自然碳和硅。

硬沥青的提取创造了大量的灰尘。这加剧了该地区的环境状况,需要硬沥青废料的处理。硬沥青的浪费产品用作矿物添加剂(MA)和修饰符混凝土增加的力量混凝土和减少热量和水分的时间治疗。本文研究了矿物添加剂的影响浪费的Koksu硬沥青,阿拉木图地区、哈萨克斯坦、混凝土的特性。

理论

矿物原料的使用和开采浪费精细划分的形式作为传统的填充物混凝土由于水泥消费显著增加。然而,在新一代的混凝土,使用精细生产废物作为一个与一个超级马——超塑化剂降低了水泥的消费和成本混凝土(2,3]。

使用硬沥青的先决条件(霓疗岩)作为混凝土的马:

吗?其独特的性能由于其纳米结构和组成物种碳化硅页岩与特定形式的自然碳和硅,

吗?重要的浪费从硬沥青生产和需要处理由于粉尘排放加剧了该地区的生态状况的生产,和

吗?足够的资源基地。只有,在哈萨克斯坦的首都阿拉木图地区霓流纹石场的可能储量超过620吨因此,霓流纹石有一个承诺和长期在建筑市场环境和nano-structural潜力如果马用作修改混凝土(4- - - - - -7]。

材料和方法

混凝土的粘结剂是波特兰水泥分400 - d20开头(Shymkent水泥JSC)。研究了水泥满足GOST 30515 - 2013水泥的要求。通用规范(8),GOST 10178(2002)硅酸盐水泥和高炉矿渣硅酸盐水泥。规范和被热气腾腾的分类效率水泥集团即优良的填充的天然砂施工目的由Kapshagay助教——咕LLP Kapshagay镇阿拉木图地区。

砂的颗粒密度——1392公斤/米³,真正的密度- 2.68克/厘米³,大小模块- 2.2。产生的粗填料是砾石KazTasProm LLP Kapshagay镇阿拉木图地区。击碎砾石级- 1000,体积密度- 1428公斤/米³,内容的尘埃和粘土颗粒- 0.1%。的马混凝土是硬沥青在品牌名称“霓流纹石”Koksu矿业公司。霓流纹石是一个很好的划分材料粒径的0 - 1毫米到20μm由机械活化和浓缩在400°的温度吗?到600°?。的属性? ?,?年级页岩霓疗岩中提供表1。

表1。主要性质? ? ?年级页岩霓流纹石。

表2。主要性质? ? - d - ?年级页岩霓流纹石。此表包含的参数? ? - d - ?5µm矿物添加剂的粒度。

表3。主要特性的K - ?年级页岩霓流纹石。包含的参数K - ?矿物添加剂颗粒大小的0 - 1毫米。

表4。主要的属性? k d - ?年级页岩霓流纹石。它包含的参数k d - ?矿物添加剂的颗粒大小10µm。

硅酸盐水泥和水泥石样品使用物理化学研究方法:x射线相位和差热分析。x射线衍射模式DRON-3M衍射仪上获得的铜阳极角间隔4 - 64度。样品的细粒度的粉末压成一个有机玻璃试管。温谱图来自q - 1500 d derivato图从10°?到1000°C的温度上升速率每分钟100°C。

结果与讨论

水需求的水泥复合材料与MAs降低MAs的结合使用与强塑剂相当减效果。表5为混凝土的成分提供了MAs和polymethylene-naphthalene -磺酸盐添加剂Kratasol品牌。

表5所示。成分的混凝土与霓疗岩矿物添加剂。

的分析表5表明,MAs的成分和含量影响的W / C比值混凝土混合。即。,coarse additives without plasticizer require water content within 239 to 243 L/m³,强塑剂- 01 L / m的平均值³没有强塑剂,添加剂——258 L / m的平均值³,强塑剂- 243 247 L / m³。

下面的作品混凝土分析确定矿物添加剂的效果和Kratasol强塑剂的流动性混凝土混合及其随时间的变化:1)没有添加剂;2)与TC-A;与TC-A + Kratasol 21);3)TC-D-A;与TC-D-A + Kratasol 31);4)TK-A;与TK-A + Kratasol 41);5)TK-D-A;用TK -数字-模拟+ Kratasol 51)。塑化效应在不同的实施矿产和塑化添加剂是不同的。 After 1 hour, the mobility of混凝土没有混合。1went down from grade 5 to grade 3;混凝土没有混合。2– from grade 5 to grade 4; the mobility of混凝土没有混合。21没有改变;混凝土没有混合。从五年级3 - 4级;混凝土没有混合。31日– from grade 5 to grade 4;混凝土没有混合。从四到五年级4 -;的流动混凝土没有混合。41has not changed;混凝土没有混合。5– from grade 5 to grade 3;混凝土没有混合。51——从四到五年级。硬化的样品在室温下一天。demolding之后,立方的一部分混凝土样品留给硬化3、7、14、28天正常湿度,而另一部分模制和后,两个小时放置在一个湿润比热处理室(700°?)。

的稀释效应Kratasol强塑剂可以显著减少混合水和获得高强度混凝土的流动性混凝土混合物。在本系列中,我们同样成分的调查混凝土混合:1)没有添加剂;2)与TC-A;与TC-A + Kratasol 21);3)TC-D-A;与TC-D-A + Kratasol 31);4)TK-A;与TK-A + Kratasol 41);5)TK-D-A;与TK-D-A + Kratasol 51)。的混凝土抗压强度的研究结果中提供表6。

表6所示。混凝土的强度与超塑化剂添加taurit和Kratasol在不同淬火条件。

表6显示了混合nos的最高强度。3、4和5,其中包含? ? - ?和? ? - d - ?和Kratasol。图1和2显示的增加混凝土强度硬在正常湿度和湿热。

的分析图1显示的力量混合nos.2-51相比,增加了控制混合。1:3天后——2.7 - -15.3%,后7天1 - 27%,后28天2.5 - -30%。的分析图2表明混合nos的力量。2-51相比增加了控制:经过12小时5。5 - 12.9%,8%,28天0.6 - -25%。

作者分析了过程发生在cement-MA系统。识别产品的水化、硬化硅酸盐系统显示Mas的重大影响淬火系统的相组成。3天后自然凝固微观组织的解决方案表明,马粒子暴露在灰水的碱性成分混合物已经在初始阶段的水化硬化硅酸盐系统。

由于这种接触,马的表面颗粒水化与1 - 5μm的水化层的厚度。周围的水化颗粒形式的一部分边缘不分离残留的主要部分。在某些情况下,中间巩固阶段渗透到矿物的颗粒结构组件。

硬化后的溶液微观结构的分析表明:

有一个初始机械马和熟料组件之间的交互,由于粒子表面的粗糙度;

1。SiO的无定形结构₂微粒充当水合物结晶的网站如硅酸钙水合物(CSH)。这就解释了额外的微晶的形成开始设置过程。此外,SiO₂与氢氧钙石反应[? ? (? ?)₂在下列反应:

SiO₂+ C ? (? ?)₂→年代?

2。硬化的硅酸盐系统,塞尺谷物主要是水化创建一个边缘1μm…在剩余的部分5μm厚;

3所示。水泥组分水化释放的水化阶段积极影响塞尺谷物;

4所示。积极的水化和玻璃表面水化浪费谷物生产之间的一个中间水合物层,结合水泥石和填料;

5。中间的这一立场水化层塞尺的颗粒与水泥石之间促进显著硬化和整合的解决方案。

图3- - - - - -6展示作品的x射线衍射图基于水泥和MAs像TC-A TC-D-A, TK-A, TK-D-A自然硬化后28天。衍射图与TC-A硬化(图3)包含剩余的线从原来的硅酸盐水泥的矿物:硅酸三钙C₃年代用线条(3.037 - -2.77),硅酸二钙β-C₂年代(2.89),以及石英线(3.34 -2.456 - -2.284 -1.980 - 1.540)和水化产品:? ? (? ?)₂(4.923 -2.625 -1.925 -1.795 -1.683 -1.482);CaCO₃(3.032 - -2.28)和钙矾石(9.84 - -5.6)。在120°差热端效应吗?钙矾石与脱水,最后效果在520 ?吗?——与脱水? ? (? ?)₂。

衍射图与TC-D-A硬化(图4)包含的硅酸三钙C₃-1.85(2.772 - -2.185),硅酸二钙β-C₂(2.88),C3A(2.69)、石英(4.25 - -3.34 2,46 - 2.28 - 1.817 - 1.541)和水化产品:? ? (? ?)₂(4.92 - -3.10 0.2.62-1.92-1.88-1.48)和钙矾石(9.75 -5.61 -3.87 -3.466 -3.22 -2.56 -2.18)。差热在100°endoeffect吗?和120°?钙矾石与脱水和过渡到曹,在500°和endo效果吗?——脱水的? ? (? ?)₂。

衍射图与TK-A硬化(图5)包含的硅酸三钙C₃(3.035 - -2.76),硅酸二钙β-C₂(2.89),以及石英线(4.27 -3.346 - 2.451 -2.283 - -1.988 -1.540 - -1.447)和水化产品:? ? (? ?)₂(4.923 -2.624 -1.447 -1.926 - 1.795 -1.687 - -1.485),CaCO₃(3.03 - -1.861),钙矾石(9.803 -5.59 -3.874 -2.20。一个)。在差热曲线上,最终影响在100°?和120°?钙矾石与脱水和过渡到曹,在500°?——脱水的? ? (? ?)₂在800°?- - - - - -with decomposition of calcite.

衍射图与TK-D-A硬化(图6)包含的硅酸三钙C₃年代(3.037 -2.76 -2.32 -2.188 -1.853 -1.762 -1.48),硅酸二钙β-C₂年代(2.89),以及石英线(4.27 -1.539 -3.34 -2.28 -1.821),水化产品:? ? (? ?)₂(-1.684 4.917 - 2.625 -1.924 - -1.793),? ? ? ?₃-2.093(3.037 - -2.28),钙矾石(9.73 -3.871 -2.77 - 2.18)。在差热曲线上,在120°endoeffects吗?和150°?钙矾石与脱水和过渡到曹,在520°?——与脱水? ? (? ?)₂在800°C

表明水化反应的系统是4.92线属于氢氧钙石的存在? ? (? ?)₂。后者总是伴随着水泥的水化过程,波特兰水泥熟料矿物的水解(钙硅酸盐)。5.6线是由于钙矾石吗? 3。3 ? ? SO.32 ? 2 ?通常在波特兰水泥的早期水化形成的。

射线相位分析演示了一个像TC-A MAs的积极影响,TC-D-A, TK-A, TK-D-A熟料矿物的水化。这是证明的强度增加? ? (? ?)₂的晶面间的距离4.92和2.63线的外观,也与? ? (? ?)₂。温谱图有记录endo效应在500°C和520°C与水的去除的? ? (? ?)₂。Thermo-gravimetric分析水泥石与MAs证实数据的x射线分析上述添加剂对水化过程的影响。28天水泥水化的质量损失达到23%。

结论

因此,作者建立了使用新的矿物添加剂的可能性混凝土细划分霓流纹石与粒子的大小从0 - 1毫米到10μm由机械活化和丰富的温度400 - 600°?。研究表明,马霓流纹石和萘Kratosol超塑化剂的引入提高了正常持硬化混凝土的强度相比,控制混合。

正常湿度下的混凝土硬化,强度增加了2.7 - -15.3% 3天之后,后7天1 - 27%,后28天2.5 - -30%。混凝土硬化热量和湿度下,12小时后强度控制混合相比增加了5.5 - -12.9%,后后1天0.3 -19.8%,28天0.6 - -25%。作者建立了最优“软”热量和湿度混凝土治疗模式与等温加热温度不超过700°?。

作者描述的细节从硬沥青矿物添加剂的分散粒子的行为浪费在硬化硅酸盐系统。矿物填料的颗粒的表面容易水化导致的生产混凝土和迫击炮,物理和机械性能有所改善。SiO的无定形态₂粒子在水电铝酸盐类的结晶矿物填料创建网站和钙水电硅酸盐。矿物添加剂影响的硅酸盐系统的水化硬化过程。修改后的混合物的主要产品水合钙矾石,氢氧钙石和硅酸凝胶状的阶段。矿物添加剂TC-A、TC-D-A TK-A TK-D-A作为抑制剂的结构形成促进相互依赖的铝硅酸盐和聚合物的形成阶段。

引用

1. Anisimov SN、Kononova OV Minakov Yu,等。调查沉重的力量混凝土塑化和矿物添加剂。现代科学和教育的问题。2015年。
2. Dvorkin李。建筑材料工业废料。罗斯托夫上唐:凤凰》2007。
3. Yezersky VA,库兹涅佐娃NV。提高细粒度的属性混凝土借助复杂的矿物添加剂。建筑材料。2015;6:4-6。
4. Zhurinov MZ Bayeshov AB, Zhumabay IM, et al。调查的吸附性质Koksu次石墨。共和党的科学和理论研讨会论文集“生态、知识、科学与社会”60周年a . Bayeshov教授。Kentau。2006; pp: 6 - 12。
5. Lukutssova NP, Pykin AA。理论和技术方面的微观——和nano-dispersed添加剂的生产混凝土从shungite-bearing岩石。专著。白俄罗斯国家医科大学出版社,布良斯克》2013。
6. Izotov VS Sokolova Yu a化学添加剂混凝土修改:专著。喀山的状态结构和建设大学。2006年莫斯科Paleotype出版社,。。
7. 州际GOST标准10178 - 2002。硅酸盐水泥和高炉矿渣硅酸盐水泥。规范。UDC 691.542:066.354集团。苏联建筑材料、莫斯科。1987。
8. 州际GOST标准30515 - 2013。水泥。通用规范。MKS 91.100.10。Standartinform,莫斯科。俄罗斯,2015年。