Доктор PhD Жакипбаев Б.Е., магистрант Əбдіраш М.М., к.т.н. Альжанова А.Ж., магистр химии Кулмаханова А.Ш., к.т.н. Кочеров Е.Н., к.т.н. Колесников А.С.

РГП «Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова», Казахстан, г. Шымкент

Использование базальтов в качестве активных минеральных добавок в сырьевых смесях для производства цемента

Для придания портландцементам повышенной прочности и изменения сроков схватывания, предотвращая при этом вредные последствия свободного СаО в цементах и бетонах в производстве портландцемента в качестве активной минеральной добавки можно использовать даубабинские анальцимовые базальты (NaAlSiO₆·H₂O) и тефрито-базальты мощностью 13-70 м, запасы которых составляют около 20 млн. тонн [1, 2]. Химический состав даубабинских базальтов показан на рисунке 1.

Рисунок 1 – Химический состав даубабинских базальтов

Рассматриваемые базальты содержат 10,8% активного кремнезема от общего содержания SiO₂, который является базовой отличительной особенностью природных активных минеральных добавок. В измельченном состоянии кремнезем способен вступать во взаимодействие с гидроксидом кальция при обычной температуре, образуя при этом соединения, твердеющие под водой, имеют температуру начала плавления при 1280⁰С и температуру ликвидуса 1350⁰С [1, 2]. Пустоты и поры в базальтах на 2-3% заполнены цеолитом и кальцитом.

Путем замены глинистого и железистого компонентов на даубабинские базальты были получены составы сырьевых смесей (таблица 1).

Таблица 1 – Составы сырьевых смесей

№ состава	Сырьевые компоненты, % по массе
	известняк	лесс	огарки	ЭТФШ	базальты
состав 1	70	20	2	8	-
состав 2	62	-	-	19	19
состав 3	64	-	-	18	18
состав 4	66	-	-	17	17
состав 5	68	-	-	16	16

Портландцементы, полученные на основе сырьевой смеси, содержащей в своем составе базальты, характеризуются более короткими сроками схватывания и более высокой прочностью в первые сроки твердения, чем портландцементы, полученные на основе сырьевой смеси, содержащей глинистый компонент и пиритные огарки (рисунок 1).

Рисунок 1 – Предел прочности при сжатии портландцементов, полученных на основе сырьевых смесей разных составов на основе базальтов

Таким образом, как видно из таблицы 1 и рисунка 1 наиболее оптимальными составами являются №4 и №5, так как прочность полученных цементов показывает высокий показатель.

Литература:

1. Кулинич В.В., Антоненко А.А., Потеха А.В., Баякунова С.Я., Гойколова Т.В. Месторождения горнорудного сырья Казахстана. Справочник. – Алматы: Министерство экологии и природных ресурсов РК, 2000. Т.3. – 233 с.

2. Рабухин А.И., Савельев В.Г. Физическая химия тугоплавких соединений неметаллических и силикатных соединений. – Москва: Инфра-М, 2008. – 303 с.