Э.
Хоботова, А. Воробьева, Ю. Калмыкова
Харьковский национальный
автомобильно-дорожный университет
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ДОМЕННЫХ ШЛАКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЩВ
Ранее [1] нами
показано, что основными качественными и количественными критериями практической
утилизации отвальных доменных шлаков в производстве вяжущих материалов
являются: соотношение оксидов главных элементов, соответствие модульной
классификации и величинам коэффициентов качества и насыщения, наличие
гидравлически активных минералов, радиационная безопасность получаемого
продукта. Согласно этому выбраны доменные шлаки и их отдельные фракции, которые
можно считать перспективными для получения шлакощелочных вяжущих (ШЩВ), ранее
они были рекомендованы для утилизации как компоненты шлакопортландцемента [1]: отвальные доменные шлаки Днепровского
металлургического комбината (ДМК) и "АрселорМиттал Кривой Рог" без
рассеивания на фракции, а также гранулометрические фракции: >20 мм ОАО «Запорожсталь»,
2,5-5,0 мм Мариупольского металлургического комбината (ММК), >5 мм Алчевского
металлургического комбината (АМК) и >10 мм "АрселорМиттал"
(гранулированный шлак). Основные количественные показатели состава доменных
шлаков, влияющие на их выбор в качестве компонента ШЩВ, и рекомендуемые
интервалы значений показателей приведены в таблице. Наиболее целесообразно
использовать основные шлаки (Мо>1) [2]. В этом случае независимо от условий
твердения ШЩВ может использоваться щелочной компонент любой группы: NaOH (І группа) и содощелочной плав (СЩП) (ІІ группа). Все выбранные шлаки и фракции соответствуют
этому критерию.
Согласно модулю активности Ма все выбранные образцы
шлаков относятся к активным. По соотношению оксидов практически во всех шлаках завышен рекомендуемый
интервал 0,5-2,0 за исключением средней пробы шлака ДМК и
фракции >20 мм «Запорожсталь». Однако при использовании средних проб шлаков
ММК и «Запорожсталь» величина отношения
несколько уменьшается. При этом Ма и Мо не выходят за
пределы рекомендуемых оптимумов. Таким образом, согласно данным показателям для
получения ШЩВ возможно использовать отвальные доменные шлаки ММК и
«Запорожсталь» без рассеивания на фракции.
Отношение оксидов глинозема шлака к оксиду натрия
щелочного компонента <1, что обеспечивает
максимальную активность цемента и свидетельствует о достаточном количестве
щелочи для полной гидратации и взаимодействия с амфотерными оксидами: Al2O3 и Fe2O3 (Fe2O3 отсутствует в гранулированном доменном шлаке
«АрселорМиттал»). Все шлаки отличаются достаточно высоким содержанием
гидравлически активных минералов: бредигита, окерманита, псевдоволластонита,
что указано в таблице. В таблице также приведены характеристики полученных ШЩВ,
свидетельствующие о целесообразности использования отвальных доменных шлаков для
получения ШЩВ, что значительно расширит сырьевую базу производства ШЩВ и их
номенклатуру.
Литература:
1. Хоботова Э.Б., Калмыкова Ю.С., Федоренко Е.А. Использование доменных шлаков в производстве портландцемента // Экология производства. – 2012. – № 7. – С. 61-66.
2.
Шлакощелочные вяжущие и мелкозернистые бетоны на их основе / Под общ. ред. В.Д.
Глуховского. – Ташкент: Узбекистан, 1980. – 482 с.
Таблица – Характеристики
ШЩВ и фракций доменных шлаков, используемых для их получения
№ |
Шлаки |
ШЩВ |
|||||||||
Металлургич. комбинат, фракция, мм |
=0,5-2,0 [2] |
Ма= = =0,1-0,6 [2] |
Мо |
(Na2O
щелочного компонента) |
Массовая доля гидравли-чески активных минералов, % |
Ма = =0,5-0,85 [2] при твердении |
Rсж. (МПа) при
воздушно-сухом твердении в 20 % растворе NaOH / в СЩП через интервал времени, сут. |
||||
в 20 % растворе NaOH |
в воде |
7 |
28 |
90 |
|||||||
1 |
ДМК, средняя проба |
1,79 |
0,12 |
1,69 |
|
28,5 |
0,13 |
– |
|
|
|
2 |
«АрселорМиттал», гранулир., >10 мм / средняя проба |
3,67 |
0,15 |
|
|
9,5 |
0,15 |
0,165 |
|
|
|
3 |
«АрселорМиттал», отвальн., средняя проба |
3,14 |
0,12 |
1,33 |
|
43,6 |
0,057 |
0,06 |
|
|
|
4 |
«Запорожсталь», >20 мм / средняя проба |
|
|
|
|
42,0 |
0,13 |
0,13 |
|
|
|
5 |
ММК, 2,5-5,0 мм / средняя проба |
|
|
|
|
33,7 |
0,14 |
– |
|
|
|
6 |
АМК, >5 мм / средняя проба |
3,09 |
0,15 |
|
|
43,1 |
0,13 |
0,12 |
|
|
|