Лабораторная работа 3.4. Получение вяжущих автоклавного твердения

Целый ряд техногенных отходов (металлургические, электротермофосфорные и топливные шлаки и золы и т.д.) практически не проявляют в нормальных условиях вяжущих свойств. Для интенсификации гидравлической активности этих материалов используют:

— соединения щелочных металлов (соединения натрия и калия, жидкое стекло и т.д.),

— известь и портландцемент,

— гипс (сульфатная активация шлаков) применяется, как правило, при высоком содержании в отходе оксида алюминия.

При получении шлакоизвестковых вяжущих берут 70 - 90% шлаков, 10 - 30% извести и до 5% гипса (СаSO₄ ^. 2H₂O). Может быть использована известь, полученная в лабораторной работе 3.2, а также цитро- или фосфогипс.

Для щелочной активации могут быть также использованы отходы, имеющие в своем составе повышенное количество щелочных металлов — содощелочные плавы, алюминат натрия (отход производства витаминов), пыль цементных вращающихся печей (лучше с последнего поля электрофильтра) и т.д. Соотношение этих отходов со шлаками определяется опытным путем.

Для получения изделий берут 20 - 50 % вяжущего и 50 - 80 % песка. Формовочная влажность – 8 - 10 %. Формовку ведут полусухим прессованием при давлении 100 - 400 кг/см². Затем образцы подвергают запариванию в лабораторном автоклаве при давлении около 2 атм и температуре 130⁰ С. В промышленных условиях запарку ведут при давлении 8 - 10 атм и температуре 170 - 180 ⁰С. Для полученных образцов определяют плотность бетона в сухом состоянии и прочность при сжатии.

Представление результатов эксперимента

Результаты экспериментов заносят в таблицу и делают заключение по эффективности использования техногенного сырья для производства вяжущих. Сравнение осуществляют с традиционно получаемыми материалами.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные типы вяжущих материалов.

2. Какие техногенные отходы могут быть использованы в производстве строительных материалов?

3. Назовите основные виды гипсовых вяжущих, которые могут быть получены из фосфогипса и цитрогипса.

4. Отходы каких производств могут быть использованы для получения воздушной извести?

5. Какие отходы могут быть использованы для получения портландцемента?

6. Отходы каких производств используются для получения силикатного кирпича?

Лабораторная работа №4 Производство керамических материалов с использованием техногенных отходов

Цель работы: Изучить основные методы переработки техногенных отходов с получением керамических материалов.

Оборудование и материалы: техногенные отходы, глина, муфельная печь, сушильный шкаф, фильтры, ступка с пестиком, шаровая мельница, формы.

Теоретическое обоснование

Технология производства керамических изделий представляет собой необычайно разветвленную и вместе с тем специализированную область науки и техники. Вопросы химии оксидных систем, карбидов, нитридов, керметов и т.д. касаются, в основном, малотоннажных технологических процессов. Поэтому в данном методическом пособии рассматривается только классическое производство керамики с использованием глинистого сырья.

С использованием техногенных отходов может быть получен широкий ассортимент керамических строительных материалов. Так, отходы обогащения некоторых руд цветных металлов представляют собой глинистое сырье по составу и свойствам, пригодное для производства строительной керамики. Отходы углеобогащения кроме глинистых минералов содержат до 10 % угля и являются одновременно выгорающими и минерализующими добавками.

Широко применяются при производстве строительной керамики металлургические и топливные шлаки, зола-унос. Они могут выступать, как отощающая и минерализующая добавка. Образующийся при этом псевдоволластонит приводит к росту прочности изделий даже при некотором снижении огневой усадки, усиливается образование муллита. Целый ряд органических отходов производства может быть использован как пластифицирующая и выгорающая добавка, связующее при полусухом прессовании и т.д.