УДК 666.973.6
Фитискин А.Н.
ОАО «Арго», г. Новотроицк
Металлургические комбинаты из-за неполной переработки шлаков текущего выхода вынуждены содержать отвалы. Отвальные шлаки черной металлургии в основном перерабатывают для извлечения из них металла. Минеральную часть шлаков фракцией более 10 мм используют в качестве щебня при строительстве дорог. Шлак крупностью менее 10 мм продолжает накапливаться в отвалах.
Целью данной работы было рассмотрение возможности использовать фракции 0-10 мм отвального шлака Новотроицкого металлургического комбината ОАО «НОСТА» в качестве сырьевых компонентов для производства ячеистого бетона на заводе автоклавных материалов акционерного общества «АРГО». Для исследования был выбран мартеновский отвальный шлак фракции 0-10 мм. Его использовали в качестве кремнеземистого компонента при изготовлении газобетона. Химический состав шлака приведен в табл. 1.
Для приготовления вяжущего шлак сушили до постоянной массы и измельчали при совместном помоле в лабораторной шаровой мельнице вместе с негашеной известь до остатка на сите № 008 – 8% и удельной поверхность 300-350м2/кг. Таким образом, было подготовлено 10 составов с разным содержанием количества шлака (табл. 2).
Бетонную смесь для получения газобетона готовили по методике ОАО «АРГО» с сохранением основных дозировок сырьевых компонентов при В/Т= 0,65.
Формование опытных образцов производили в формах кубах с ребром 10см. Температуру разогрева смеси в процессе вспучивания контролировали, ее замеры приведены в табл. 2. После вспучивания и предварительной выдержки запаривание опытных образцов производили при давлении 1,3 МПа в промышленных автоклавах вместе с серийной продукцией ОАО «АРГО» по режиму: 1 ч продувки, 2 ч подъём давления и температуры, 6 ч экзотермическая выдержка, 3,5 ч спуск давления, 1 ч остывание при закрытой крышке.
Испытания опытных образцов производили по методике ГОСТ 10108-78. Данные испытаний приведены в табл. 2.
Результаты испытаний показывают, что не все составы смесей пригодны к использованию в производственных условиях. Замеры температуры смеси показывают, что составы 1-4 с содержанием извести 30-38 % не обеспечивают необходимые параметры вспучивания смеси и не соответствуют условиям производства в ОАО «АРГО». Медленное вспучивание образцов и очень медленный набор пластической прочности не позволит использовать эти составы в производстве. Составы с 5-8 отвечают требованием технического регламента ОАО «АРГО» по показателям вспучивания и скорости набора начальной прочности и могут быть использованы для производства.
Составы 9, 10 из-за избыточной экзотермии, обусловленной высоким расходом извести, не рекомендуются к использованию в производственных условиях. Высокая температура смеси и интенсивное газовыделение нарушают структуру образцов и приводят к увеличению их плотности.
Для сравнительной оценки прочностных показателей исследованных составов данные механических испытаний образцов были приведены к единой плотности 600 кг/м3. Результаты расчетов приведены в табл. 2, по ним построена диаграмма приведенных прочностей (см. рис.).
Диапазон приведенных значений прочностей имеет размах абсолютных значений от среднего от –19% до +23 %, среднее квадратичное отклонение составило 0,322, а коэффициент вариации, соответственно, 13,2 %. Следовательно, приведенные значения прочностей укладываются в допустимые стандартом пределы коэффициента вариации 13,5 %.
Следовательно, значения прочностных показателей исследуемых составов практически сопоставимы. Это указывает на то, что изменение соотношения компонентов вяжущего из извести и отвального мартеновского шлака мало влияет на прочность газобетона автоклавного твердения.
Полученные результаты свидетельствуют о незначительном влиянии содержания мартеновского шлака на прочностные показатели образцов. Это можно объяснить, учитывая значительную величину модуля основности, которая по данным химического анализа составляет даже для отвальных шлаков в среднем более 1,5.
Таким образом, по результатам испытания установлено, что мартеновские отвальные шлаки могут быть использованы в производстве автоклавных ячеистых бетонов в качестве кремнеземистого компонента.
