Закрыть ... [X]

Вяжущие из фосфогипса

Имеющиеся запасы отхода фосфогипса составляют более 200 млн т. и увеличиваются ежегодно, а доля его утилизации не превышает 10 %.

Колоссальное количество фосфогипса, находящееся под открытым небом, подвергается воздействию атмосферных осадков, что позволяет ему практически беспрепятственно поступать в грунтовые воды. Водный бассейн на десятки километров в регионах подвержен губительному воздействию фосфорной, серной кислот и их солей, соединений редкоземельных металлов. Кроме того, испаряющиеся в атмосферу соединения фтора загрязняют биосферу. Объективные предпосылки для разработки эффективных решений имеются в достаточном количестве. Наиболее целесообразным решением было бы использовать фосфогипсовые отходы для изготовления стеновых камней с последующим применением при возведении жилых, гражданских и промышленных зданий.

Проводившиеся многочисленные исследования в области утилизации фосфогипсовых отходов можно условно разделить на три направления:

   1. Использование фосфогипса в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих a- и b-модификаций.
   2. Производство строительных изделий из фосфогипса, минуя стадию переработки его в гипсовые вяжущие: декоративные и облицовочные плитки, стеновые блоки с использованием как различных вяжущие из фосфогипса приемов прессования, так и различных приемов физико-химической активации.
   3. Применение в качестве добавки и наполнителя в смешанных вяжущих.

Большой научный интерес и практическую ценность представляют работы, проведенные в МИСИ (МГСУ), направленные на создание простой малоэнергоемкой технологии изготовления водостойких изделий на основе фосфогипса в естественном состоянии. На оптимальных составах фосфогипсовых смесей получен бетон марок 35...75, средней плотностью 1140–1350 кг/м3, с коэффициентом размягчения 0,72...0,75 и морозостойкостью F15...F35.

Существуют и другие, не менее интересные разработки в этой области, но всех их объединяет концепция использования фосфогипса в качестве наполнителя в композиционных вяжущих, в лучшем случае, в качестве двуводного сульфата кальция, частично дегидратирующегося в процессе тепловой обработки изделий.

Мы предлагаем другой подход, позволяющий рассматривать двуводный фосфогипс в качестве активного компонента системы, модифицированной комплексом химических и минеральных добавок, таких как: известь негашеная, активная минеральная добавка, глиноземистый цемент.

Исследования проводились на композициях следующих составов:

   1. фосфогипс, глиноземистый цемент, известь;
   2. фосфогипс, глиноземистый цемент, известь, активный кремнезем;
   3. получение фосфогипсобетона на этих составах без применения тепловой обработки.

Известно, что основным продуктом гидратации глиноземистого цемента является САН10. При повышении температуры до 300С он переходит в С2АН8, а при температуре свыше 300С – в С3АН6, причем последний характеризуется пониженными вяжущими свойствами по сравнению и с С2АН8, и с САН10. Кроме того, перекристаллизация гексагональных низкоосновных гидроалюминатов кальция в стабильный кубический С3АН6 сопровождается появлением напряжений в твердеющей композиции и значительным уменьшением прочности. Процесс перекристаллизации зависит не только от температуры, но и от рН-среды: чем эти два фактора выше, тем интенсивнее протекает указанный процесс. Этим объясняются запреты на применение глиноземистого цемента при повышенных температурах, а также на получение смешанных вяжущих на основе глиноземистого цемента с добавлением извести или портландцемента (повышается щелочность среды).

Ввод в глиноземистый цемент двуводного гипса значительно ослабляет воздействие повышенных температур на его твердение. В этом случае, С3АН6, взаимодействуя с гипсовой составляющей, образует гидросульфоалюминаты кальция, способствующие росту прочности системы.

Исследования затвердевшего вяжущего, состоящего из фосфогипса, извести и глиноземистого цемента, подтвердили вышеперечисленные положения и позволили создать бетон с прочностью до 13 МПа через 28 суток твердения в нормальных условиях. Экспериментально установлено, что с увеличением температуры тепловой обработки прочность бетона растет (рис.1).


Источник: http://www.newchemistry.ru/letter.php?n_id=6275


Поделись с друзьями



Рекомендуем посмотреть ещё:



Свойства ангидритовых вяжущих на основе фосфогипса Вязание безрукавки на спицах 48 размера

Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса Вяжущие из фосфогипса

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ