Сульфато-шлаковый и шлакощелочной цементы

Толчком к производству вяжущих послужило предположение об активности доменных гранулированных шлаков гипсом и щелочами. Доменный шлак – отход при производстве чугуна. Железная руда содержит оксиды железа и пустую породу (примеси). Такие примеси есть в топливе, загружаемом в домну при плавлении руды. Поэтому в процессе доменного производства необходимо восстановить железо из оксидов и освободить от примесей. Так как пустая пода редко бывает легкоплавкой, то для ее удаления вводят плавни, способные образовывать с ней легкоплавкие соединения. При температуре 1 400…1 500⁰С эти соединения плавятся и в виде шлакового расплава скапливаются над чугуном, так как их плотность меньше. Затем расплав выпускают из доменной печи в ванну с холодной водой. 1 тонна чугуна – 0,5…0,7 тонн шлака.

Химический состав:

C aO

SiO₂ 95 % Fe₂O₃ – 5 %

Al₂O₃

Степень гидравлической активности доменного шлака характеризуется модулем основности и модулем активности:

;

.

Если М_о ≥ 1 – основные шлаки;

Если М_о  1 – кислые шлаки.

Основные шлаки обладают гидравлической твердостью, а кислые практически нет.

Минеральный состав: C₂S, C₃S, C₂AS (ГЕЛЕНИТ).

Фазовый состав: структура стекловидная при быстром охлаждении. К этим шлакам добавляется гипсовый камень, который взаимодействует с глинеземом + СаО + Н₂О – гидросульфоаллюминат кальция (ГСК).

Производство: совместный помол шлака и гипсового камня + обожженный доломит.

80…85 % - шлака;

10…15 % - гипсового камня;

До 2 % доломита.

Применяется искусственно обожженный доломит, который дает продукцию с более однородными свойствами. Тонкость помола выше, чем у П/Ц (до 3 %), водопотребление выше и составляет 0,4…0,5 , сроки схватывания 45 мин – 10 час. Если увеличивать тонкость помола до 5 000 см²/г, то минимальные сроки схватывания 30 мин – 90 мин. Прочность 30…40 МПа, твердость в н.у. при температуре не > 40⁰С.

ТО оказывает отрицательное влияние на рост прочности. Изделия из этих вяжущих отличаются повышенной стойкостью в минеральных и сульфатных водах, то есть материал получается стойкий к первому и третьему виду коррозии.

Шлако-щелочное вяжущее

Это гранулированный шлак и отходы содового производства или жидкое стекло. Шлак измельчают до удельной поверхности 3 000…3 500 см²/г, а активизаторы вводят вместе с водой затворения в виде 15 % - ного раствора.

Прочность 20…25 % МПа, повышенная прочность при растяжении.

ТВО способна увеличить прочностные показатели до 35…60 МПа. Отсутствие Са(ОН)₂ приводит к повышению коррозионной стойкости изделий.

Эти вяжущие и изделия на их основе практически не требуют энергозатрат, что увеличивает уровень производства, снижается загрязнение ОС и сохраняются природные ресурсы. На этих вяжущих можно получить все виды бетонов от тяжелых до легких. Но целесообразнее всего применять в гидравлическом строительстве.

Ресурсосберегающие технологии в производстве стекла

Рост мощности производства стекла и стекловолокна связан с большими:

• Энергозатратами,

• Расходами сырьевых материалов,

• Проблемами промышленной экологии, а именно:

1. очистка отходящих газов;

2. создание малоотходных технологий;

3. вовлечение отходов в производство;

4. уменьшение теплового воздействия на биосферу.

Решение этих проблем в усовершенствовании технологического процесса.