Гидротермальный синтез цементирующих веществ и технология ячеистобетонных изделий на основе хвостов обогащения железистых кварцитов КМА тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат технических наук Потамошнева, Нина Дмитриевна

• Потамошнева, Нина Дмитриевна
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Потамошнева, Нина Дмитриевна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Использование побочных продуктов обогащения железистых кварцитов в производстве автоклавных материалов и изделий: состояние вопроса, обоснование задач и содержания исследований

1.1. Обзор работ по изучению вяжущего автоклавного твердения

с использованием хвостов обогащения

1.2. Обзор работ по изучению условий получения силикатных бетонов плотной и ячеистой структуры для строительных

целей с использованием хвостов обогащения

1.3. Обоснование задач и содержания исследований

2. Основные положения методики экспериментальных исследований

2.1 Общие вопросы методологии исследований

2.2. Общие вопросы методики исследований

2.2.1. Характеристика применяемых материалов и условия изготовления образцов

2.2.2. Методика оценки состава, структуры и состояния материала

2.2.3. Методика оценки физико-механических свойств автоклавных материалов

3. Структурообразующая роль железорудных минералов в гидротермальном синтезе цементирующих веществ и в формировании

систем твердения

3.1. Комплексная системная оценка состава и свойств хвостов обогащения железистых кварцитов КМА как кислотного компонента силикатных автоклавных материалов

3.2. Анализ физико-химических основ формирования цементирующих веществ с участием оксидов железа

3.3.Экспериментальное исследование гидротермального синтеза

цементирующих веществ автоклавных материалов в присутствии природных оксидов железа (гематита и магнетита)

3.3.1. Методика исследований

3.3.2. Обсуждение экспериментальных данных

3.4. Исследование технологических режимов формирования систем твердения силикатных автоклавных материалов

3.4.1. Оптимизация составов вяжущего автоклавного твердения

с использованием тонко дисперсных хвостов обогащения

3.4.2. Исследование влияния температуры и длительности изотермической выдержки на свойства вяжущего автоклавного твердения

3.5. Выводы

4. Разработка и исследование технологии ячеистого бетона с использованием тонкодисперсных хвостов обогащения

4.1. Исследование и оптимизация рецептурно-технологических условий получения силикатного ячеистого бетона средней плотностью 300-400 и 600-700 кг/м3

4.1.1. Анализ статистической модели и оптимизация условий получения силикатного ячеистого бетона средней плотностью 600-700 кг/м3

4.1.2. Анализ статистической модели и оптимизация условий получения силикатного ячеистого бетона средней плотностью 300-400 кг/м3

4.2. Исследование показателей стойкости ячеистых бетонов с использованием тонкодисперсных хвостов обогащения при физико-климатических воздействиях

4.2.1. Исследование стойкости ячеистого бетона под действием карбонизации

4.2.2. Исследование показателей стойкости силикатного ячеистого

бетона под действием попеременного увлажнения- высушивания

4.2.3. Изучение воздействия попеременного замораживания-

оттаивания на свойства ячеистого бетона

4.3. Выводы

5. Практические результаты работы и их технико-экономическая

оценка

5.1. Заводские испытания технологии использования хвостов обогащения железистых кварцитов в производстве автоклавного ячеистого бетона

5.2. Предложения к «Технологическому регламенту изготовления силикатного ячеистого бетона с использованием тонкодисперсных продуктов обогащения

5.3. Расчет экономического эффекта от применения тонкодисперсных хвостов обогащения железистых кварцитов КМА

5.4. Выводы

Основные выводы

Список литературы

Приложения: 1. Карта требуемого технического уровня и качества

ячеистого бетона, получаемого при замене тонкомолотого кварцевого песка тонкодисперсными побочными продуктами обогащения железистых кварци-

тов (в условиях Старооскольского завода)

2. Технологический регламент и методика выпуска опытной партии изделий из ячеистого бетона на основе тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железных руд КМА (хвостов)

3. Рабочая программа выпуска опытной партии ячеистобетонных изделий на основе тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железных

руд КМА (хвостов)

4. Приказ по Старооскольскому заводу силикатных

стеновых материалов объединения «Белгородстрой-материалы»

5. Акт заводских испытаний технологического процесса и выпуска опытной партии ячеистобетонных изделий основе тонкодисперсных побочных продуктов обогащения (хвостов) железных руд КМА

6. Рекомендации по изготовлению силикатного ячеистого бетона с использованием тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА

7. Акт внедрения результатов научных исследований

в учебный процесс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидротермальный синтез цементирующих веществ и технология ячеистобетонных изделий на основе хвостов обогащения железистых кварцитов КМА»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Техногенные продукты, образуемые в различных отраслях промышленности, содержат в своем составе, как правило, полезные вещества и «несут» в себе затраты живого и овеществленного труда. Утилизация этих продуктов способствует экономии материальных, энергетических и трудовых ресурсов, обеспечивает решение экологических проблем.

Крупнейшим «производителем» техногенных продуктов в стране является район Курской Магнитной Аномалии (КМА): на 1 тонну целевого железорудного концентрата приходится в среднем более 4 тонн различных «нецелевых» попутно-добываемых, побочных продуктов и отходов, в их числе и тонкодисперсные хвосты обогащения. Проблема складирования хвостов с каждым годом обостряется, поскольку требуется отвод земель под новые хранилища; велики затраты на уход за «пляжами», намытыми и намываемыми при сбросе пульпы; усугубляется экологическая обстановка в районе КМА.

Главными потенциальными потребителями техногенных продуктов являются промышленность строительных материалов и строительство, которые должны входить в систему взаимосвязанных малоотходных и безотходных производств в составе индустриального комплекса КМА. Реализация такого подхода требует создания научно-обоснованных технологий утилизации техногенных продуктов, что предполагает получение ответов на вопросы об их роли в формировании структуры цементирующих веществ и материалов, о принципах и особенностях технологии переработки техногенных продуктов в соответствующие строительные материалы.

Хвосты обогащения как тонкодисперсные кремнеземсодержащие отходы могут рассматриваться в качестве кислотного компонента силикатных автоклавных материалов, поскольку содержат в своем составе до 60-70 % оксида кремния. Однако одновременное присутствие в их составе оксидов железа (до 20 %) может внести существенные изменения в развитие процессов формиро-

вания систем твердения. Эти изменения могут касаться последовательности и направлений реакций синтеза, необходимого соотношения основного и кислотного компонентов в сырьевых смесях, температурных условий и длительности образования цементирующего вещества и др.

Таким образом, в рамках рассматриваемого подхода актуальной является задача исследования механизма структурообразования и технологических особенностей применения хвостов обогащения в производстве силикатных автоклавных материалов.

С изучением обозначенных актуальных вопросов связаны цель, задачи и содержание исследований.

Целью работы является исследование условий гидротермального синтеза цементирующих веществ при использовании тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА в качестве кислотного компонента сырьевых смесей силикатных автоклавных материалов, разработка технологии получения ячеистобетонных изделий.

Исследования выполнены автором в Проблемной лаборатории силикатных материалов и изделий Воронежской ГАСА по темам важнейших плановых НИР Минобразования РФ.

Научная новизна работы. Рассмотрены физико-химические предпосылки и экспериментально подтверждена возможность участия оксидов железа (гематита и магнетита), характерных для тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов, в гидротермальном синтезе железистых гидрогранатов.

Установлено, что использование хвостов обогащения в качестве кислотного компонента силикатных смесей приводит к формированию гидросиликат-но-железистогидрогранатного по составу цементирующего вещества автоклавных материалов.

С позиций возможной структурообразующей роли дана системная вероятностно-статистическая оценка тонкодисперсных побочных продуктов обо-

гащения железистых кварцитов КМА по их химическому, минералогическому, гранулометрическому составам и другим характеристикам.

Выявлены технологические особенности получения автоклавного материала с использованием тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов. Обоснованы оптимальные решения по составам силикатных смесей и условиям гидротермальной их обработки.

Определены оптимальные технологические параметры получения ячеистого бетона, отвечающего действующим нормативным требованиям.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением в исследованиях научно обоснованных методик комплексных количественных исследований состава, структуры и свойств цементирующих веществ бетона плотной и ячеистой структуры, применением методов планирования экспериментов и оптимизации, вероятностно-статистических методов обработки полученных результатов.

Практическое значение работы. Обоснованы практические приемы утилизации хвостов обогащения в технологии автоклавных материалов; разработаны составы и предложены режимы гидротермальной обработки силикатных смесей с использованием побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА различной дисперсности; разработаны положения по технологии силикатного ячеистого бетона.

Внедрение результатов работы. Результаты исследований прошли промышленную проверку в условиях Старо-Оскольского завода силикатных стеновых материалов при выпуске крупной опытной партии изделий. Возможность и эффективность использования тонкодисперсных побочных продуктов обогащения показана при получении ячеистобетонных изделий средней плотностью 400-700 кг/м - теплоизоляционных блоков, мелких стеновых блоков и стеновых панелей.

Практические предложения по результатам исследований включены в СН 277 «Инструкцию по технологии изготовления ячеистых бетонов» и в раз-

работанные «Рекомендации по изготовлению силикатного ячеистого бетона с использованием тонкодисперсных побочных продуктов (хвостов) обогащения железистых кварцитов КМА».

Результаты исследований используются в учебном процессе по специальности ПСК 2906 - «Производство строительных изделий, материалов и конструкций» при постановке лабораторного практикума, курсового и дипломного проектирования.

Расчетная экономическая эффективность использования тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов в производстве вяжущего ячеистых бетонов на его основе определяется снижением затрат на добычу, транспортирование кремнеземистого компонента и его подготовку к использованию в технологическом процессе и составляет (в действующих ценах) 5,8-6,0 р/м бетона по сравнению с бетоном на кварцевом песке.

Автор защищает:

- научное обоснование и экспериментальное исследование гидротермального синтеза цементирующих веществ в системах, содержащих характерные для кварцитов КМА оксиды железа - гематит и магнетит;

- результаты оптимизации технологических условий получения автоклавного материала с использованием тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов в качестве кислотного компонента силикатных смесей;

- разработки по оптимизации технологических параметров получения силикатного ячеистого бетона из смесей с использованием тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов;

- данные заводской проверки разработок по технологическому процессу получения ячеистобетонных изделий;

- предложения по внедрению и результаты внедрения разработок по технологии получения ячеистобетонных изделий.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на III, VI Республиканских конференциях по долговечности конструкций из автоклавных бетонов (г. Таллинн, 1978, 1987 гг.), IV Всесоюзном совещании по гидратации и твердению вяжущих (г.Львов, 1981 г.); совещании по повышению эффективности производства и применение индустриальных изделий из ячеистого бетона в народном хозяйстве (г.Киев, 1980 г.); научно-практической конференции по комплексному использованию вторичных ресурсов, внедрению малоотходных, безотходных технологий (г.Воронеж, 1984 г.); научно-технической конференции по использованию вторичных ресурсов и местных строительных материалов на предприятиях стройиндустрии (г.Челябинск, 1987 г.); I Всесоюзном семинаре по гидросиликатам кальция и их применению (г.Каунас, 1990 г.); V, VI и XI научных чтениях в Белгороде (1978, 1980 и 1991 гг.); Международной конференции по ресурсосберегающим технологиям строительных материалов, изделий и конструкций (г. Белгород,1993 г.); Международной конференции по ресурсо- и энергосберегающим технологиям строительных материалов и конструкций (г. Белгород, 1995 г.); 2-ой Международной конференции по высоким технологиям в экологии (Воронеж, 1999 г.), научно-технических конференциях Воронежской государственной архитектурно-строительной академии (1978-1999 гг.),

Автор искренне признателен ныне покойному Заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, доктору технических наук, профессору Помазкову Василию Васильевичу за большую научно-методическую помощь в постановке и проведении исследований по проблеме использования тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА в технологии силикатных автоклавных материалов.

1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ АВТОКЛАВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ И СОДЕРЖАНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Промышленность района КМА является одним из крупнейших «производителей» побочных продуктов. Процессы получения железорудного концентрата связаны с извлечением вскрышных пород, залегающих над толщей рудного тела, попутных материалов, присутствующих в рудном теле в виде секущих полос и линз включений, и побочных продуктов добычи (например, некондиционных железистых кварцитов), образованием отходов обогащения руд в виде так называемых хвостов. На тонну получаемого целевого продуктов приходится в среднем более четырех тонн различных «нецелевых» техногенных продуктов III.

Имеющиеся в настоящее время запасы техногенного сырья огромны и они ежегодно пополняются. Однако степень использования этого сырья, в частности, в интересах строительной индустрии остается по разным причинам пока низкой. В то же время для удовлетворения потребностей промышленности строительных материалов и изделий в районы, где имеется техногенное сырье, нередко завозится с больших расстояний специально добываемое нерудное сырье, либо в непосредственной близости разведываются его месторождения, создаются и эксплуатируются карьеры по его добыче

Указанное положение, разумеется, не отвечает интересам народного хозяйства /2-4/. Современная концепция и подходы к формированию и развитию территориально-производственных региональных комплексов (ТПК), каковым является КМА, нацелены на устранение этих недостатков, так как согласно одному из главных своих принципов предусматривают технологическую интеграцию различных производств. По мнению Ю.Н.Коваленко /51 «рациональ-

ная территориальная организация промышленности есть система технологического и пространственного сопряжения производств, комплексно использующих имеющиеся ресурсы и способствующих достижению наибольшей народно-хозяйственной эффективности...».

Идея о необходимости комплексного использования природных ресурсов КМА находила отражение в трудах классиков КМА - И.М.Губкина и Л.Д.Шевякова /6,7/, получила дальнейшее развитие в трудах современных отечественных ученых /8/, в деятельности института НИИКМА им.Л.Д. Шевя-кова (например, /9/), института Центрогипроруда, в исследованиях экономистов /10/, специалистов в области строительных материалов и строительства /11,12/. Показано, что социальные и технико-экономические преимущества комплексного использования техногенного сырья состоят в следующем:

1) расширяется сырьевая база промышленности строительных материалов и строительства;

2) повышается уровень обеспечения строительства материалами и изделиями;

3) уменьшаются затраты на геологоразведочные и поисковые работы по месторождениям нерудного сырья;

4) экономятся капитальные вложения и снижаются издержки производства как в отраслях, производящих строительные материалы и изделия, так и в отраслях, являющихся источником техногенного сырья;

5) снижаются затраты живого труда при получении общественно необходимого продукта;

6) сокращаются транспортные расходы и загрузка государственных транспортных сетей;

7) сохраняются сельскохозяйственные угодья, с одной стороны, в связи с возможной ликвидацией части отвалов, а с другой, в связи с сокращением количества специальных карьеров по добыче нерудного сырья;

8) оздоровляется окружающая среда.

Все это подтверждается имеющимися расчетными и фактическими данными /13,14/.

«Разумное использование природных ресурсов бассейна, подбор и объединение предприятий на основе сходства технологических процессов, кооперирования и комбинирования позволяет сэкономить, примерно, 15% их сметной стоимости. Создание единой базы вспомогательных и обслуживающих производств сбережет 10% сметной стоимости инженерных сооружений. Объединение предприятий в промузлы и упрощение за счет этого транспортных и коммунникационных сетей позволит снизить капитальных вложений еще на 48%» /15/.

Оценка основных видов техногенных продуктов с точки зрения возможностей получения из них различной номенклатуры строительных материалов и изделий позволяет утверждать, что главным их потребителем должна стать именно промышленность строительных материалов, строительная индустрия и строительство, которые при этом следует формировать в виде системы взаимосвязанных производств как неотъемлемой части ТПК КМА. Особенности объединения производств в такую систему определяются потенциалом техногенных продуктов как сырья промышленности строительных материалов и технологической «совместимостью» принципов их получения. Однако реализация этого требует соответствующего научно-практического обеспечения и, в первую очередь, создания соответствующих технологий утилизации.

Обобщение и анализ результатов исследований, выполненных НИИКМА, Воронежской государственной архитектурно-строительной академией, Белгородской государственной технологической академией строительных материалов, ВНИИЖелезобетона, ВНИИСТРОМом, Московским государственным строительным, Санкт-Петербургским государственным архитектурно-строительным университетами и другими организациями по вопросам технологии изготовления строительных материалов и изделий из вскрышных пород,

попутных материалов, побочных продуктов добычи и обогащения, имеющих место на железорудных предприятиях КМА, показывают, что с точки зрения использования в строительной практике представляет интерес по группе пород вскрыши - выветрелые сланцы, огнеупорные глины, четвертичные глины и суглинки, пески, мел, мергель, известняки карбона, по группе попутных материалов - кристаллические сланцы, дайковые породы, граниты, гранито-гнейсы, магматиты, кварцитопесчаники, кварцитовые порфиры, по группе побочных продуктов добычи - окисленные и слаборудные железистые кварциты, по группе побочных продуктов обогащения - хвосты разных стадий процессов обогащения с различной степенью дисперсности зерен и частиц.

Очевидно, что Курская магнитная аномалия с ее уникальной сырьевой базой может и должна рассматриваться как перспективный крупный центр производства многих видов строительных материалов и изделий для потребления в ЦЧР и прилегающих районах Нечерноземной зоны и Юга России.

При рассмотрении вопросов о путях развития базы промышленности строительных материалов и строительной индустрии важно отойти от «шаблонных» вариантов их решения и выбрать наиболее эффективные и экономичные, ориентирующиеся на перспективу и учитывающие специфику сырья района КМА. Возможность реализации указанного в значительной мере предопределяется прогрессивностью принимаемых принципов технологии переработки сырья в строительную продукцию. В этом смысле обращают на себя внимание возможности принципа гидротермального синтеза цементирующих веществ, составляющего основу технологии получения различных видов силикатных автоклавных материалов и изделий из них.

Технология силикатных автоклавных материалов характеризуется рядом особенностей, предопределяющих ее высокую экономичность. Широко обсуждающимися и главными из них являются: возможность использования недефицитного местного сырья, отсутствие в материале крупного заполнителя, пониженная капиталоемкость производства, относительная простота и универсаль-

ность технологии, позволяющей изготавливать из одних и тех же исходных

компонентов материалы с различными свойствами и изделия различного назначения /16/.

Рассматривая достоинства принципа гидротермального синтеза цементирующих веществ, необходимо особо отметить следующее. Не так давно считалось, что компонентами силикатных автоклавных материалов могут быть в основном известь и песок, который должен удовлетворять требованиям высокого содержания в нем кварца и отличаться минимальным присутствием примесей. Развитие кристаллохимии /17, 18/, термодинамики /19/, геохимии гидротермальных процессов /20, 21/, идей Журавлева В.Ф. о проявлении вяжущих свойств соединениями щелочноземельных металлов с различными оксидами /22/, исследования школ Боженова П.И. /23-25/, Бутта Ю.М. и Тимашева В.В. /26-28 /, Волженского A.B. /29-31/, Тихонова В.А. /32 /, работы Ведя Е.И. /33 /, Книгиной Г.И. /34/, Чемоданова Д.И. /35-38/, коллективов ученых ВНИИСТ-РОМа, НИИ строительства Эстонии (Галибиной Е.А.), НИГШСиликатобетона и др. дали возможность доказать, что многие виды природного неорганического сырья, попутные и побочные промышленные продукты, содержащие разнообразные основные и кислотные оксиды, могут применяться в качестве исходного сырья для гидротермального синтеза цементирующих веществ. В результате этого цементирующие вещества автоклавных материалов могут слагаться не только из гидросиликатов кальция, но и из других видов гидратных образований. Принцип гидротермального синтеза определяет, таким образом, самые широкие возможности для наиболее полного и комплексного использования многих видов нерудного сырья и промышленных отходов.

Именно рассмотренные выше обстоятельства и заставляют обратиться к технологии гидротермального синтеза как одному из главных направлений в решении задач создания соответствующих технологий утилизации и переработки тонкодисперсных хвостов обогащения железистых кварцитов КМА.

Обращают на себя внимание и особо благоприятные на КМА условия для

создания отрасли силикатных автоклавных материалов - наличие высококачественных попутно-добываемых пород, позволяющих получать самый дешевый основной оксид СаО /39/, а также наличие практически пригодных к употреблению тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов (так называемых хвостов).

Отсюда очевидна необходимость рассмотрения результатов ранее выполненных исследований о возможности использования тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА при получении различных силикатных автоклавных материалов и бетонов.

Работы в этой области проводились ВНИИЖелезобетона, ВНИИСТРОМОм Воронежской государственной архитектурно-строительной академией, Московским государственным строительным университетом, Белгородской ГТАСМ. Весь цикл работ можно разделить на две группы:

1) исследование технологических процессов получения вяжущего автоклавного твердения;

2) изучение условий получения силикатных бетонов плотной и ячеистой структуры для строительных целей с использованием хвостов обогащения железистых кварцитов.

1.1.Обзор работ по изучению вяжущего автоклавного твердения с использованием хвостов обогащения

В практике производства автоклавных материалов и бетонов применяются технологические схемы, основанные либо на совместном, либо на раздельном способе подготовки основных компонентов. При совместном способе в технологическом цикле предусматривается предварительное получение тонкодисперсного известково-кремнеземистого вяжущего. Регулированием его состава по соотношению щелочного и кислотного компонента, степени их из-

мельчения, назначением условий гидротермальной обработки возможно обеспечить получение вяжущего автоклавного твердения различных марок по прочности.

Прочность наиболее часто применяемого известково-кварцевого вяжущего автоклавного твердения предопределяется образованием в условиях теп-ловлажностной обработки цементирующих веществ типа гидросиликатов кальция. Поскольку в тонкодисперсных хвостах обогащения железистых кварцитов КМА содержится около 70 % кремнезема, предполагалось, что они могут явиться основой изготовления достаточно прочного вяжущего. При этом считалось, что относительно высокая удельная поверхность хвостов обогащения позволит получить вяжущее с меньшими затратами на помол. Однако одновременно неясной оставалась роль оксидов железа в формировании структур твердения вяжущего.

В Воронежском ИСИ /40,41/ было исследовано вяжущее на основе извести и хвостов обогащения с добавкой двуводного гипса. В лабораторных условиях при использовании вяжущего, содержащего 10-30 % извести, 70-90% хвостов и 2-6 % гипса изготавливались плотный, а также ячеистый силикатный бетон средней плотностью 400-700 и 1000-1200 кг/м3. В более поздних работах /42/ рассматривались условия использования вяжущего автоклавного твердения для получения силикатного кирпича, проводилось дальнейшее изучение конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного газосиликата. Было показано, в частности, что из смесей песка вскрыши и вяжущего, состоящего из 15-20% извести и 80-85 % хвостов обогащения, возможно изготовление силикатного кирпича марок 100-200.

Исследованиями, проведенными во ВНИИСТРОМе, установлено, что «отходы обогащения неокисленных железистых кварцитов Лебединского ГОКа КМА являются активным кремнеземистым компонентом для изготовления силикатных смешанных бесклинкерных и малоклинкерных вяжущих автоклавного синтеза» /43/. На основе этих отходов получено вяжущее марок «300-600» для производства изделий из высокопрочного тяжелого автоклавного бетона.

Анализируя приведенные результаты лабораторных исследований, целесообразно отметить, что они не содержат необходимых данных по оптимальным составам вяжущего при использовании в нем хвостов обогащения различной дисперсности, по оптимальным параметрам его гидротермальной обработки; не показана в исследованиях также роль оксидов железа в формировании структуры цементирующих веществ и во влиянии их на поведение материала в условиях эксплуатации. Вопросы практического применения хвостов обогащения в заводском технологическом процессе получения вяжущего также остались не решенными.

1.2. Обзор работ по изучению условий получения силикатных бетонов плотной и ячеистой структуры для строительных целей с использованием хвостов обогащения

Систематических исследований по технологии силикатного кирпича с введением в состав сырьевой шихты хвостов обогащения железных руд КМА не проводилось. Имеется только небольшое фрагментарных по содержанию число работ /45-47/.

На основании изучения свойств прессованного силикатного автоклавного материала, показывающего прочность при сжатии 75-80 МПа, высказываются предположения о возможности получения силикатного кирпича марок 100-200 из смеси песков вскрыши и известково-кремнеземистого вяжущего, содержащего в своем составе хвосты обогащения железных руд КМА /45/.

В БТИСМе в лабораторных условиях исследовалась возможность применения хвостов обогащения для изготовления силикатного кирпича. Доля СаО в смеси менялась от 10 до 20%, влажность массы составляла 4-7%, давление прессования - 200 МПа. Прочность материала достигала значений 360-380 МПа при средней плотности 2100-2300 кг/м3 /46/.

Предварительная оценка хвостов Джидокомбината по их химическому составу и физическим свойствам, проведенная сотрудниками Иркутского политехнического института /48/, дала им основание высказать предположение о целесообразности опытной проверки использования хвостов в качестве кремнеземистого сырья в производстве силикатного кирпича. Хвосты Джидокомбината содержат в своем составе 72-73% 8102 и 3,7 % БегОз (помимо других оксидов).

На Березняковском заводе силикатного кирпича проведены промышленные испытания производства автоклавного силикатного кирпича с применением отходов Качканарского ГОКа в качестве добавок, позволяющих уменьшить расход извести /49/.

Дополнительно отметим, что хвосты Качканарского ГОКа содержат 47,6%8Ю2 , 6,78 % Ре 2 О з и другие оксиды /50/.

Во ВНИИСТРОМе /51/ изучалась возможность применения отходов Оленегорского горнорудного комбината при производстве силикатного кирпича в качестве основного кварцесодержащего компонента. Хвосты содержали 70-75 % 8102 , 14-15% Ре2 Оз и другие оксиды. Авторы исследования отмечают, что Оленегорские хвосты однородны по дисперсности частиц и это препятствует их уплотнению и получению требуемой прочности сырца, достаточной для съема его с пресса автомата-укладчика. Предложено в связи с этим вводить в состав шихты размолотые до удельной поверхности 200 м2/кг хвосты в количестве 5 %. Это позволило достигнуть прочности сырца при сжатии 0,4 МПа, а кирпича после автоклавной обработки - 15 МПа. В процессе исследования установлено, что наилучшие результаты имеют место в случае применения в качестве вяжущего совместно молотых извести и хвостов в соотношении 1:1 и обработки всей силикатной смеси, состоящей из 18-20 % вяжущего и 80% немолотых хвостов, перед формованием в стержневом смесителе.

Данные ВНИИСТРОМа свидетельствуют о целесообразности организации детальных исследований по технологии изготовления силикатного кирпи-

ча, предусматривающей введение в сырьевую шихту хвостов обогащения железистых кварцитов КМА. Добавка тонкодисперсных хвостов обогащения будет способствовать ускорению образования цементирующих веществ, увеличению количественного содержания последних и, как результат, повышению марки кирпича по прочности.

Таким образом, имеющиеся данные позволяют отметить, что проводимые работы по технологии силикатного кирпича с использованием хвостов обогащения носили поисковый характер. Используемые хвосты обогащения по своему химико-минералогическому составу отличались от хвостов обогащения железистых кварцитов КМА.

Представляет интерес обсуждение имеющихся результатов исследования плотного силикатного бетона с использованием хвостов обогащения, полученных Воронежской ГАСА, ВНИИСТРОМом и Белгородской ГТАСМ /52, 53, 45, 54,44, 46/.

Проводившиеся исследования касались силикатного бетона, получаемого прессованием и вибрированием. Отметим, что прессованный бетон может использоваться при производстве штучных изделий крупноразмерных фасадных облицовочных, тротуарных плит и плит для полов; вибрированный же бетон составляет основу многих видов несущих армированных силикатобетонных изделий - внутренних стен, плит перекрытий и покрытий, лестничных маршей и площадок и т.п.

В Воронежском ИСИ /45, 52-54/ прессованный материал получали на основе извести и хвостов обогащения как без введения, так и с введением в состав шихты заполнителя (песка вскрыши Лебединского рудника). Исследовалась зависимость средней плотности и прочности материала от соотношения компонентов и удельного прессового давления при формовании; предполагалось установить оптимальные составы и значения давления прессования, при которых достигается получение максимальной прочности автоклавного материала.

Массовая доля извести в шихте изменялась от 5 до 20 %; ряд составов содержал добавку гипса; хвосты использовались из хвостохранилища Губкин-ской фабрики №2; удельное прессовое давление принималось равным 10, 20, 30, 100 МПа. Формовались образцы-цилиндры диаметром 5 см и высотой 6 см. Автоклавная обработка проводилась при избыточном давлении 1 МПа по режиму 2+7+2 час.

Установлено, что из сырьевых смесей с содержанием 15 % извести, 2 % гипса, 83 % хвостов обогащения при прессовом давлении 10-30 МПа можно получать материал с прочностью 60-85 МПа , а при давлении 100 МПа - до 100 МПа. В последнем случае оптимальная доза извести составляет 10 %.

Указанные составы совместно с заполнителем в виде песка при величине прессового давления 10-30 МПа дают бетон с прочностью 20-40 МПа. Заметим, что исследования в последнем случае носили поисковый характер.

В БТИСМе /44/ прессованный силикатный материал получали на основе хвостов, которые по грансоставу могут быть отнесены к категории мелкозернистых песков. При прессовом давлении 20 МПа формовались образцы-цилиндры размером 40x40 мм. Доля СаО в смеси изменялась от 10 до 20 %; влажность в зависимости от массовой доли извести менялась в пределах 4-7 %. Образцы характеризовались хорошей формуемостью. После автоклавной обработки при избыточном давлении 0,8 МПа по режиму 2+8+ естественное охлаждение прессованный силикатный материал имел прочность 36-38 МПа.

В ГДР на основе гидратной извести и флотационных хвостов с массовой долей БЮг - 64-69 %, А1203 - 14-16 %, Ге203-2-7 % и др. оксидов прессованием смесей из 10 % извести и 90 % хвостов также получали автоклавный материал с прочностью 30-40 МПа /55/.

Таким образом, в лабораторных условиях из сырьевых смесей, содержащих известь, хвосты обогащения и заполнитель в виде песков вскрыши, получен прессованный силикатобетон марок до «400».

Как показывает анализ информации, вибрированные силикатные бетоны на основе хвостов обогащения могут иметь достаточно высокие прочностные показатели.

В лабораторных исследованиях Воронежского ИСИ /45, 52-54/ образцы размером 5x5x5 см изготавливались с применением гидратной извести ( массовая доля извести в составе шихты - 5-25 %) и негашеной извести (10-30 %). Для получения бетонной смеси на гашеной извести доля воды принималась в пределах 12-30 % от массы сухих составляющих, а на негашеной извести назначалась таким образом, чтобы обеспечивались необходимые условия гидратации извести (после гашения извести с разогревом формовочной массы до температуры не более 90 °С) и заданная подвижность раствора. Уплотнение проводилось на стандартной лабораторной виброплощадке до возможно более полного удаления пузырьков воздуха из формовочной массы. Образцы запаривались при избыточном давлении 1,0 МПа по режиму 2+7+2 часа.

Силикатный материал на основе гашеной извести и хвостов обогащения с удельной поверхностью частиц 110-150 м2/кг имел прочность до 40 МПа, а на негашеной извести - до 70 МПа. Оптимальная доля извести в смеси составляла 15-20 %. Если из этой смеси извести с хвостами обогащения составить шихту с 20-30 % указанной смеси и 70-80 % немолотого песка, можно получить силикатный вибрированный бетон марок «200-300», что соответствует требуемой прочности для различных несущих элементов зданий.

Сотрудниками БТИСМа /44/ изучался вибрированный силикатный бетон на основе извести-пушонки и хвостов из хранилища. Массовая доля СаО в смеси составляла 5 и 10 % при водо-вяжущем отношении 0,2 и 0,3. Уплотнение велось в течение 1 мин. при частоте колебаний 3500 мин"1 и их амплитуде 0,35 мм. Образцы размером 2x2x2 см имели после автоклавной обработки при избыточном давлении 1,0 МПа по режиму 2+8+2 ч прочность при сжатии от 13 до 38 МПа. Эти данные свидетельствуют о возможности получения с использованием хвостов обогащения и других, характерных для КМА местных

материалов, высокопрочного вибрированного силикатного бетона, который мог бы использоваться в производстве армированных несущих изделий. Однако исследования по этому вопросу не продвинулись далее лабораторной стадии.

ВНИИСТРОМом совместно с МИСИ разработана и в промышленных условиях испытана технология производства силикатобетонных плит для дорожных покрытий на основе сырьевых материалов КМА /56-59/.

Для получения силикатного бетона в качестве мелкого заполнителя применялась смесь, состоящая из 40 % мелкого Лебединского кварцевого песка из вскрыши и 60 % отходов обогащения фракции 0,14 -5 мм, а в качестве вяжущего (марки «500») - смесь хвостов обогащения, измельченных до удельной

2 2 поверхности 300 м /кг, с известью дисперсностью 550 м /кг. Соотношение

компонентов в вяжущем составляло: 40 % извести и 60 % хвостов обогащения. Изучался бетон и на смешаннном (с цементом) автоклавном вяжущем марки «600» следующего состава: известь - 10 %, хвосты обогащения - 40 %, шла-копортландцемент - 50 %. Силикатный бетон для дорожных конструкций имел прочность при сжатии 40 - 70 МПа, на растяжение при изгибе - 6,2 -8,2 МПа, показал сопротивление истиранию в 1,4-1,5 раза выше по сравнению с силикатным бетонов на традиционных материалах. Морозостойкость полученных бетонов составляла более 200 циклов при обычных испытаниях и до 45 циклов при испытании их в растворе хлористого натрия /58/. Введением в состав бетона поверхностно-активной добавки СПД и гидрофобизирующей добавки ГКЖ-10 соответственно в количестве 0,05 и 0,5 % от массы вяжущего морозостойкость при испытании в растворе хлористого натрия была доведена до 150-200 циклов /59/. Экспериментально доказано, что коррозионная стойкость предложенного бетона в растворе сернокислого магния и хлористого натрия превышает стойкость равнопрочного портландцементного бетона.

На опытном заводе ВНИИСТРОМа отработана технология изготовления дорожных плит из отходов ГОКов КМА. В промышленных условиях получен бетон с прочностью на сжатие 54 -68 МПа и на растяжение - 5-7 МПа при мо-

розостойкости 300 циклов. При испытаниях армированные плиты выдержали контрольную нормативную нагрузку /59/. Плиты уложены в дорожное покрытие экспериментального участка в пос. Красково Московской области, где за ними велись натурные наблюдения.

Анализ экономической эффективности применения плит из силикатного бетона и обычного цементного по данным авторов /58/ свидетельствует о том, что экономия (в ценах 1980 г.) на 1 м изделий достигает 8-9 рублей; экономический эффект от производства дорожных плит на заводе мощностью 100 тыс. м3 - 721-802 тыс. руб. в год (в ценах 1980 г.). При этом снижение потребности в гранитном щебне выражается величиной 105 тыс. м , а в портландцементе - 56 тыс. тонн в год /59/. Высокие показатели строительно-технических свойств и пониженная стоимость силикатного бетона из отходов дали основание авторам рекомендовать его для широкого промышленного производства изделий для сборного покрытия временных и постоянных дорог Ш и IV категорий /58/. Лебединскому ГОКу выданы рекомендации по комплексному использованию отходов в дорожном строительстве /59/.

Таким образом, можно считать, что создан технологический процесс изготовления силикатобетонных плит для дорожных покрытий, основанный на комплексном применении отходов обогащения железистых кварцитов КМА.

Первые в нашей стране исследования по технологии ячеистобетонных изделий на основе хвостов обогащения железистых кварцитов КМА были осуществлены в 1957-58 гг. А.А.Фединым /40,52/. В дальнейшем работы по этому вопросу выполнялись ВНИИЖелезобетона, Воронежским ИСИ /53, 6062, 45, 54 63-71/, ВНИИСТРОМом и БТИСМом /72-75/; параллельно другими организациями велись исследования по применению в технологии ячеистого бетона хвостов Оленегорского горнообогатительного комбината /76-79/, железосодержащих отходов Криворожских ГОКов /80-82/, а также железистых отходов из отвалов Николаевского рудника Восточно-Казахстанской области /83/.

Целью работы БТИСМа, выполнявшихсяся в лабораторных условиях,

являлось исследование технологии получения ячеистого бетона средней плот-

л

ностью 400-700 кг/м . В лабораторных экспериментах использовались пробы хвостов из хранилища «Грачев Лог», в которое фабриками №1 и №2 комбината «КМАруда» сбрасывались отходы обогащения. Предварительно высушенные хвосты размалывались до удельной поверхности около 300 м /кг; из-весть-кипелка Белгородского комбината стройматериалов применялась с

•у

удельной поверхностью 500-550 м /кг. Помол извести велся с добавкой 10 % топливного шлака. Перемешивание проводилось в лабораторной пропеллерной мешалке. В опытах формовались образцы размером 4x4x16 см и 10x10x10 см. После автоклавной обработки при избыточном давлении 1,0 МПа по режиму 1,5+6+1 ч определялись средняя плотность, прочность на сжатие, водопогло-щение, атмосферо- и морозостойкость. Ячеистый бетон средней плотностью

л

от 400 до 700 кг/м имел прочность при сжатии от 1,6 до 5,7 МПа, что соответствовало требованиям нормативных документов. По данным БТИСМа морозостойкость бетона отвечала также нормативным требованиям /73/.

Брянцева Н.Ф. изучала возможность использования железистых кварцевых отходов Оленегорского ГОКа и доломитов Печенегского района для получения ячеистых материалов автоклавного твердения. Отходы содержали 70,03% 8Ю2; 18,31 % Ге203; 2,20 % РеО; 3,0 % СаО; 2,08 % МёО; 1,27 % А1203; а доломитовая известь -32,6 % СаО; 27,5 % М^Ю; 30,5 % 8Ю2 . Сырьевые смеси размалывались в дезинтеграторе и содержали 12 % СаО и 10 % MgO. Удельная поверхность кварцевых отходов составляла 120-160 м2/кг. Образцы ячеистого материала готовились по обычной технологии; автоклавная обработка проводилась при избыточном давлении 1,3 МПа по режиму 2+8+ 2 ч. Ячеистый бетон при средней плотности 715-990 кг/м3 имел в высушенном состоянии прочность на сжатие от 5,4 до 9,6 МПа. По результатам исследований автор делает вывод о достаточной атмосферостойкости ячеистого бетона средней плотностью 800-1200 кг/м3, изготовленного на основе Оленегорских железистых кварцитовых отходов и доломитовой извести /77/.

В НИИСПе (г.Днепропетровск) Бондаренко Г.Н. /81/ исследовался ячеи-

стый бетон на основе железосодержащих отходов Криворожских ГОКов. Днепропетровским филиалом НИИ Строительного производства Госстроя Украины разработана технология гидроклассификации отходов ГОКов /82/. Она позволяет выделять несколько разновидностей материалов в виде искусственных песков различной крупности и тонкодисперсного силикатного сырья с крупностью зерна менее 0,14 мм. Последние и рассматривались в качестве кремнеземистого компонента для автоклавных ячеистых бетонов.

В экспериментах для получения сырьевых смесей применяли отходы с

Лг

удельной поверхностью 300 м /кг, строительную известь, портландцемент марки 400, доменный гранулированный шлак. Для сравнения готовили образцы на молотом кварцевом песке. Образцы подвергали тепловлажностной обработке при избыточном давлении 0,8 МПа по режиму 3+8+3 час. Опыты показали, что наиболее высокие значения прочности (10,8-11,5) газобетона средней плотностью 990 кг/м3 получены на отходах, содержащих железорудных минералов от 6 до 8,5 % в пересчете на Ре0бщ • Прочность бетона была на 18-37 % выше, чем при применении молотого кварцевого песка.

Автор исследований дает заключение о том, что по теплотехническим и физико-механическим показателям газобетона на тонкодисперсных отходах Криворожских ГОКов соответствует или превышает нормативные требования, предъявляемые к ячеистым конструкционным и конструкционно- теплоизоляционным ячеистым бетонам. Исключение из технологической схемы производства ячеистых бетонов энергоемкого процесса помола кварцевого песка и замена его тонкодисперсными отходами позволяет снизить себестоимость изделий на 15 % /80/.

В Алма-Атинском НИИстромпроекте проведена работа по изучению возможности применения железистых пород-отходов Николаевского рудника Восточно-Казахстанской области для изготовления ячеистых бетонов. Эти отходы представляют собой породы с железорудными минералами: лимонитом, гетитом, гидрогематитом и др. Химический состав отходов характеризуется

содержанием 60 % Si02, 2 % (СаО + MgO), 22,5 % (Fe203 + FeO) и 5,5 % A1203.

Отходы и известь-кипелка размалывались совместно в шаровой мельнице до удельной поверхности 550 м /кг. Раствор готовился в активаторе- смесителе. Изготовление и испытание образцов проводили обычными методами.

Опыты показали, что при использовании железистых пород могут быть получены ячеистые бетоны, прочность которых в 1,2-1,5 раза выше нормативной. Результаты лабораторных исследований подтверждены при выпуске опытной партии изделий на опытном заводе института. Расчетный экономический эффект при замене кварцевого песка железистыми породами в ячеистом бетоне составляет 2,6 руб. на 1 м (в ценах до 1991 г.) /83/.

Воронежским ИСИ совместно с ВНИИЖелезобетона в период до 1976 г. были осуществлены эксперименты по технологическим вопросам использования тонкодисперсных хвостов обогащения железных руд КМА в производстве цементных и силикатных бетонов ячеистой структуры средней плотностью 700 кг/м3.

В экспериментах Воронежского ИСИ использовались известь негашеная Копанищенского мелоизвесткового комбината с удельной поверхностью 400450 м /кг, хвосты обогащения с горнообогатительной фабрики №2 г.Губкина с

■л

удельной поверхностью 160-170 м /кг и с содержанием кремнезема 71-75 %, цемент шлакопортландский М400 Липецкого завода и гипс строительный Ново-московского комбината. Хвосты обогащения до указанной удельной поверхности размалывались в лабораторной шаровой мельнице. Ячеистобетонная смесь готовилась в турбулентном смесителе.

Было показано, что из вяжущего с массовой долей СаО 17 % при В/Т=0,4, избыточном давлении пара в автоклаве 1,0 МПа, длительности изотермической выдержки образцов 8 часов, может быть получен ячеистый бетон с прочностью при сжатии 4,0-5,0 МПа. По физико-механическим показателям материал полностью отвечал нормативным требованиям, предъявляемым к бетону марки «35».

Анализ работ, выполненных по вопросу использования побочных продуктов обогащения железистых кварцитов в производстве автоклавных материалов и изделий показывает, что вместе с этим остается не решенным ряд принципиальных вопросов:

во-первых, не раскрыта роль оксидов железа (в частности, гематита и магнетита) в формировании структуры цементирующего вещества и во влиянии последних на поведение систем твердения при действии эксплуатационных факторов;

во-вторых, отсутствуют систематизированные данные об оптимальных составах сырьевых смесей и параметрах гидротермальной их обработки;

в-третьих, результаты исследований касаются, в основном, лабораторных экспериментов, вследствие чего не решены практические вопросы технологии изделий.

К этому необходимо дополнительно указать, что хвосты обогащения как возможный структурообразующий сырьевой компонент автоклавных материалов комплексно не изучены.

1.3. Задачи и содержание исследований

С учетом результатов изучения состояния исследуемой проблемы использования тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА в технологии автоклавных материалов очевидна необходимость развития теоретических и экспериментальных разработок, которые должны включать систему (рис.1) вопросов::

- комплексного изучения тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА как возможного структурообразующего компонента силикатных автоклавных материалов;

- исследования особенностей гидротермального синтеза цементирующих веществ в присутствии оксидов железа (гематита и магнетита), характерных

БЛОК-СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ

Заключение диссертации по теме «Строительные материалы и изделия», Потамошнева, Нина Дмитриевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Решение задачи утилизации тонкодисперсных побочных продуктов обогащения железистых кварцитов (хвостов обогащения) в технологии автоклавных материалов может способствовать экономии материальных, энергетических и трудовых ресурсов, определенному снижению экологической напряженности в районе КМА.

2. В результате выполнения цикла химико-технологических и материало-ведческих исследований доказано, что хвосты обогащения железистых кварцитов могут быть применены в качестве эффективного кислотного компонента при получении силикатных автоклавных материалов.

3. С учетом структурообразующей роли кислотного компонента силикатных автоклавных материалов выполнено комплексное исследование минералогического и химического состава, гранулометрии, удельной поверхности и плотности упаковки частиц, дана вероятностно-статистическая оценка состава и свойств тонкодисперсных хвостов обогащения железистых кварцитов в пульпопроводе и в хвостохранилшце.

Установлено, что по своим характеристикам хвосты обогащения отличаются от традиционного кислотного компонента (молотого кварцевого песка), применяемого в технологии автоклавных материалов. Эти отличия состоят в

3 3 большей удельной плотности (3,1 г/см против 2,65 г/см ), пониженной массовой доле кварца (70-75 % вместо 90-95 %), в наличии до 18-20 % оксидов железа; хвосты обогащения фактически являются двухкомпонентным сырьевым материалом.

4. В процессах структурообразования силикатных автоклавных материалов хвосты обогащения выступают в двоякой роли: с одной стороны, при взаимодействии с гидроксидом кальция они в гидротермальных условиях являются основой синтеза цементирующих веществ, а с другой, остаточным объемом зерен совместно с возникающими цементирующими веществами образуют структуру силикатного камня - микробетона (по Юнгу).

5. Исследованиями двух-, трех- и четырехкомпонентных модельных систем типа БепОт - Н20, БепОт - 8Ю2 - Н20, СаО - РепОт -Н20, СаО - РепОт -8Ю2 - Н20 (где РепОт - гематит Ре20з и магнетит Ре2Оз-РеО) показана возможность синтеза в гидротермальных условиях соединений на основе данных природных оксидов железа. С использованием физических методов исследования (рентгенофазового, дифференциально-термического, инфракрасной спектроскопии, электронномикроскопического) установлено, что в гидротермальных условиях помимо гидросиликатов кальция, формирующихся на основе оксида кальция и оксида кремния, образуются железистые гидрогранаты с характерной для них формой кристашюв в виде двойников прорастания, гидроферриты кальция, а также гель гидроксида железа. Синтезируемое цементирующее вещество может квалифицироваться как гидросиликатно-железисто-гидрогранатное.

Формирование ферритных гидратных образований происходит путем внедрения меньших (по сравнению с катионами кальция) по размерам ионов железа в тетраэдрические пустоты Са(ОН)2 с одновременной заменой групп (ОН)1 на О2".

В рассматриваемых условиях гематит представляется более реакционно-способным, чем магнетит.

6. Исследование составов вяжущих позволило выявить оптимальное соотношение щелочного (известь) и кислотного (хвосты обогащения) компонентов. Экспериментально установлено, что оптимум массовой доли активного оксида кальция в смеси по критерию максимума прочности зависит от дисперсности кислотного компонента (хвостов обогащения) и составляет для хвостов с удельной площадью поверхности частиц 60-70 м /кг 16-17 %, для хвол стов с 8УД= 160-170 м /кг - 17,5-18,5 % и для хвостов с дисперсностью 250260 м /кг - 23,5-24,5 %. Искусственный камень (микробетон) при этом обладает прочностью при сжатии, соответственно 23-25, 27-29 и 32-33 МПа. Такие значения прочности сопоставимы с прочностью микробетона на молотом кварцевом песке соответствующей дисперсности.

Оптимум массовой доли активного СаО в смесях отличается от их значений, характерных для тонкомолотого кварцевого песка. В смесях с использованием хвостов обогащения массовая доля СаОщггВ 1,25 раза меньше, что объясняется более низкой основностью соединений железистых гидрогранатов кальция по сравнению с гидросиликатами кальция.

7. Показано, что величина прочности силикатного микробетона зависит от температуры автоклавной обработки. Повышение температуры гидротермальной обработки приводит к ускорению синтеза цементирующих веществ и росту прочности силикатного микробетона, особенно в первые часы изотермической выдержки. Стабильный состав цементирующих веществ и близкие к максимуму значения прочности системы твердения (силикатного микробетона) достигаются при температуре 174,5 °С (0,8 МПа) за 7 - 9 часов, при 183 °С (1,0 МПа) - за 5-7 часов и при 191 °С (1,2 МПа) - за 3-5 часов длительности изотермической выдержки. Установлено, что для достижения прочности, равновеликой прочности материала с использованием тонкомолотого кварцевого песка, длительность изотермической выдержки должна быть увеличена на 11,5 часа (например, при 174,5 °С длительность изотермической выдержки составляет 7-9 часов против 6,5-8 часов, при 191 °С - 3-5 часов вместо 2-3 часов). То есть для получения материала с прочностью близкой к максимальной потребуется несколько большие затраты теплоты на гидротермальный синтез.

Таким образом, доказана принципиальная возможность получения искусственного камня с сопоставимой прочностью и определены границы технологических параметров синтеза цементирующих веществ и получения систем твердения.

8. Исследованы и обоснованы оптимальные составы конструкционно-теплоизоляционного (со средней плотностью 600-700 кг/м3) и теплоизоляционного

300-400 кг/м ) ячеистого бетона с применением хвостов обогащения.

С использованием метода активного планирования экспериментов получены полиномиальные модели, учитывающие влияние рецептурно-технологических факторов (активности смеси, величины В/Т-отношения, давления автоклавной обработки и длительности изотермической выдержки) на свойства ячеистого бетона. Поставлена и решена оптимизационная задача с учетом критерия нормируемой прочности и минимума энергоемкости процесса л автоклавирования для бетонов средней плотностью 400 и 700 кг/м

Теплоизоляционный ячеистый бетон с минимально необходимой прочностью 1,0 МПа можно получить из смеси активностью 24,5 % на основе хвостов обогащения дисперсностью 250-260 м2/кг при В/Т =0,6 в условиях автоклавной обработки при давлении 0,8-1,0 МПа в течение, соответственно, 6 и 5 часов изотермической выдержки.

Прочность конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона, гарантирующая класс В2,5, может быть обеспечена при использовании сырьевой смеси активностью 18 % на основе хвостов обогащения дисперсностью 160170 м2/кг, при назначении В/Т = 0,4-0,5 и обработке материала в автоклаве при избыточном давлении 0,8-1,0 МПа в течение, соответственно, 9 и 8 часов; если длительность изотермической обработки снизить соответственно до 8 и 7 часов, то будет получен материал с прочностью, удовлетворяющей классу В2,0.

9. Проведено изучение стойкости силикатного ячеистого бетона при ускоренной карбонизации, многократном циклическом попеременном увлажнении-высушивании, замораживании-оттаивании. Исследования изменений состава и свойств ячеистого бетона, полученного на основе хвостов обогащения, под влиянием факторов, моделирующих физико-климатические атмосферные воздействия на него, позволили дать оценку показателей стойкости материала и сравнить их с аналогичными показателями материала, изготовленного с применением кварцевого песка.

При ускоренной карбонизации ячеистого бетона средней плотностью 400 л и 700 кг/м наблюдается изменение его фазового состава, РН, массы, линейных размеров образцов и, как результат этого, изменение предела прочности при сжатии и изгибе.

По данным химического, рентгенофазового и дифференциально-термического анализов установлено, что фазовые превращения связаны с переходом гидросиликатов кальция в карбонаты кальция, геля гидроксидов железа в карбонаты железа. Гидрогранатные соединения железа оказываются устойчивыми при действии СО2.

Гель гидроксидов железа интенсивно карбонизируется в первые часы, и это сопровождается увеличением объема материала; в дальнейшем такое увеличение объема сменяется его уменьшением вследствие развивающейся карбонизации гидросиликатов кальция. В итоге суммарные деформации материала оказываются в 1,2 раза меньше, чем у бетона на кварцевом песке.

Карбонизация ячеистого бетона, полученного с использованием хвостов обогащения, в отличие от бетона на кварцевом песке сопровождается не снижением прочности материала, а ее повышением. Это связывается нами с ролью присутствующих в составе новообразований геля гидроксидов железа и железистых гидроганатов.

Многократное попеременное увлажнение-высушивание вызывает развитие деструктивных процессов, сопровождающихся появлением остаточных деформаций в материале и снижением после 50 циклов прочности.

Ячеистый бетон, полученный с использованием хвостов обогащения железистых кварцитов, несколько уступает по данному виду стойкости ячеистому бетону на основе кварцевого песка. Это обусловлено влиянием геля гидроксидов железа, способного деформироваться при сорбции и десорбции водяных паров. Предполагается, что по мере перехода геля гидроксидов железа в карбонаты железа его отрицательное влияние на стойкость при увлажнении-высушивании будет уменьшаться.

Ячеистый бетон на хвостах по показателям морозостойкости после 25 циклов испытаний удовлетворяет нормативным требованиям и имеет характеристики на уровне, свойственном материалу на кварцевом песке.

Комплексная оценка показателей стойкости ячеистого бетона на основе хвостов обогащения при ускоренной карбонизации, увлажнении- высушивании после 50 циклов, замораживания-оттаивания после 25 циклов позволяет сделать вывод о том, что он не уступает по аналогичным показателям ячеистому бетону с использованием кварцевого песка.

10. На основании полученных закономерностей «рецептурнотехнологические факторы - процессы структурообразования -свойства автоклавного материала» разработаны «Рекомендации по изготовлению силикатного ячеистого бетона с использованием тонкодисперсных побочных продуктов обогащения (хвостов) железистых кварцитов КМА», которые касаются требований к составу хвостов обогащения, подготовке материалов, состава сырьевых смесей, режимов автоклавной обработки. Прямыми испытаниями технологических рекомендаций при выпуске крупной партии теплоизоляционных плит, мелких стеновых блоков, стеновых панелей в условиях Старооскольского завода силикатных стеновых материалов подтверждена возможность получения ячеистых бетонов.

Установлено, что силикатный ячеистый бетон заводского изготовления отвечает нормативным требованиям.

11. Экономическая эффективность применения хвостов обогащения взамен кварцевого песка складывается: 1) из снижения затрат на производство продукции, получаемого при применении тонкодисперсных хвостов обогащения, имеющих меньшую заготовительную стоимость и требующих меньших расходов на помол; 2) из возможного увеличения затрат на автоклавную обработку и повышенную дозировку газообразователя; 3) из изменения транспортных расходов по доставке кислотного компонента на предприятие-потребитель за счет разницы местоположения карьера природного песка и хвостохранили-ща; 4) из экономии от сокращения площадей под хвостохранилища, которая определяется объемом утилизации отходов; 5) из устранения потерь в сельскохозяйственном производстве в связи с сокращением площадей отторжения плодородных земель для разработки карьеров по добыче кварцевого песка и может составить (в действующих ценах) 5,8 -6,0 р/м по сравнению с бетоном на кварцевом песке.

Вовлечение хвостов обогащения в технологический процесс производства строительных изделий позволит решить не только экономические вопросы, но и обеспечит улучшение состояния окружающей среды .

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Потамошнева, Нина Дмитриевна, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сергеев М.А. Использование вторичных ресурсов - государственный под ход// Экономика и организация промышленного производства (ЭКО).-1979. №8. С.50.

2. Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Цыганов А.П., Сенин Б.Н. Проблемы развития безотходных производств,- М.: Стройиздат, 1981,- 207 с.

3. Лесовик B.C., Рахимбаев Ш.М., Хархардин А.Н. Принцип выбора проектирования производства эффективных строительных материалов//Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций: Тез.докл Междунар. конф.: Ч.З. Проблемы архитектурно-строительного материаловедения и ресурсосберегающие технологии производства изделий и конструкций,- Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1995.-С.118-119.

4. Лесовик B.C., Рахимбаев Ш.М., Хархардин А.Н.Некоторые аспекты выбора и проектирования эффективных строительных материалов// Проблемы строительного материаловедения и новые технологии: Межвуз. Тем. Сб.науч.тр.:Ч.1. Фундаментальные проблемы строительного материаловедения.- Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1995.- С.6-11.

5. Коваленко Ю.Н. Научные основы территориальной организация промышленных комплексов.- Киев: Будивельник, 1977.- 175 с.

6. Шевяков Л.Д. Задачи освоения богатств Курской магнитной аномалии.- М: Изд-во ИГД АН СССР, I960,-120 с.

7. Шевяков Л.Д., Маньковский Г.Н. Курская магнитная аномалия,- М.: Изд-во АН СССР, 1963,- 212 с.

8. Агошков М.И., Еникеев И.Н. Курская магнитная аномалия,- М.: Изд-во АН СССР, 1959,- 168 с.

9. Андреева Н.С., Новикова Л.П., Полежаева С.Н. Комплексное использование вскрышных пород на железорудных местрождениях КМА - М.: Наука, 1967,-135 с.

10. Долговременная инвестиционная программа развития черной металлургии на

базе железных руд КМА и коксующихся углей Кузбасса.// В кн. «Долгосрочные программы капитальных вложений».- М.: Экономика, 1974. - С. 20-25.

11. Ржевский В.В. Задачи комплексного использования сопутствующих пород при добыче и переработке руд Курской магнитной аномалии в производстве строительных материалов//Комплексное использование сопутствующих пород при добыче руд Курской магнитной аномалии в производстве строительных материалов: Матер. Всесоюзной конф,- Белгород, 1973. - С. 3-7.

12. Лесовик B.C., Белых В.П., Лесовик Н.С., Воробьев В.Ф. Состояние и пути решения проблемы комплексного использования недр КМА// Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций: Тез.докл. 4.2. Проблемы строительного материаловедения и новые технологии производства изделий и конструкций. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1993,- С.240-241.

13. Эффективность использования промышленных отходов в строительстве/ Под ред. Я.А.Рекитара. М.: Стройиздат, 1975. - 184 с.

14. Использование промышленных отходов и попутных продуктов других отраслей в производстве строительных материалов и конструкций: Отчет о НИР/ ВНИИЭСМ. Рук. Вайль,- М, 1973.- 109 с.

15. КМА: гармония взаимных связей// Наука и жизнь.- 1977,- №1,- С. 1-8.

16. Рекитар Я.А. Эффективность и перспективы применения прогрессивных материалов в строительстве. -М.: Стройиздат, 1987,- 199 с.

17. Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. - М.: Наука, 1976.-344с.

18. Гидросиликаты кальция. Синтез монокристаллов и кристаллохимия.-М..Наука, 1979,- 420 с.

19. Бабушкин В.И., Матвеев Г.И., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. - М.:Стройиздат, 1972. - 352 с.

20. Маракушев A.A. Петрология метаморфических горных пород. - М.: Изд-во Московского университета, 1973.- 322 с.

21. Николаев Д.В. Механизм и кинетика гидротермальных реакций силикато-образования. - Новосибирск: Наука, 1973,- 324 с.

22. Журавлев В.Ф. Химия вяжущих веществ. - Л.-М.:Госхимиздат, 1951,- 230с.

23. Боженов П.И. Технология автоклавных материалов,- Л.: Стройиздат, 1978. - 367с.

24. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994.- 264 с.

25. Использование попутных продуктов обогащения железных руд в строительстве на Севере/В.В.Прокофьева, П.И. Боженов, А.И.Сухочев, Н.Я.Еремин.- Л.: Стройиздат1986.- 176 с.

26. Бутт Ю.М., Рашкович Л.Н. Твердение вяжущих при повышенных температурах. - М.: Стройиздат, 1965. - 224 с.

27. Тимашев В.В. и др. Влияние щелочных добавок на свойства композиционных материалов на основе извести// Новые композиционные строительные материалы: Тр. МХТИ, 1977. -Вып. 98.- С. 87-89.

28. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тимашев В.В. Физическая химия вяжущих материалов- М.: Высшая школа, 1989,- 384 с.

29. Волженский A.B., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н., Гладких К.В. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов.- М.: Стройиздат, 1969. - 392с.

30. Виноградов Б.Н. Сырье для производства автоклавных силикатных бетонов. -М.: Стройиздат, 1966. - 163 с.

31. Волженский A.B. и др. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов,- М.:Стройиздат, 1984,- 255 с.

32. Тихонов В.А. Разработка новых вяжущих веществ силикатно- гидрогранатного типа//Украинский химический журнал,- 1966,- Вып. 10,- т. 32.- С. 1110-1114.

33. Ведь Е.И., Бакланов Г.И., Жарков Е.Ф. Физико-химические основы технологии автоклавных строительных материалов. - Киев: Будивельник, 1966. -280 с.

34. Книгина Г.И. Строительные материалы из горелых пород.- М.: Стройиздат, 1966.-207 с.

35. Чемоданов Д.И. и др. О вяжущих свойствах системы типа СаО - ЭхОу -Н2О в условиях автоклавной обработки// Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1965.- №3,- С. 80-83.

36. Чемоданов Д.И., Астафьева И.Н., Стениловская Л.А. О материалах авто-

клавного твердения на основе гидроплюмбатов щелочноземельных метал-лов//Вяжущие материала Сибири и Дальнего Востока.- Новосибирск: Наука, 1970,- С. 307-310.

37. Болтунова Т.С., Чемоданов Д.И. О вяжущих свойствах системы МеО -AI2O3 - ЭО2 - Н2О в условиях автоклавной обработки// Там же. С.311-313.

38.Чемоданов Д.И., Круглицкий Н.Н, Саркисов Ю.С. Физико-химическая механика дисперсных систем. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1989.- 230 с.

39. Мицуру Кубота. Химический синтез// В кн. Кемпбел Дж. Совремнная общая химия. Т.З.-М.: Мир, 1975,- С. 150-168.

40. Федин A.A. Использование железистых кварцитовых отходов обогати тельной фабрики на КМА в производстве автоклавных материалов/Материалы межвузовской научно-технической конференции по вопросам технологии изготовления и монтажа крупных блоков в гражданском и промышленном строительстве. - Днепропетровск, 1958.- С.43-46.

41. Помазков В.В., Федин A.A. Вопросы технологии и экономики производства автоклавных силикатных материалов//Доклады межвузовской конференции по изучению автоклавных материалов и их применению в строительстве,-Л.: Стройиздат, 1959,- С.55-62.

42. Чернышов Е.М., Уколова A.B. Изучение условий формирования микроструктуры автоклавных материалов на основе хвостов обогащения// Материалы Всесоюзной научной конференции,- Белгород, 1973,- С. 58-61.

43. Леонтьев E.H., Варламов В.П., Погостнов А.П. Исследование отходов обогащения горнообогатительных комбинатов КМА как компонента вяжущих автоклавного синтеза: Сб. тр. ВНИИСТРОМа,- 1975,- Вып. 32 (60).- С.43-53.

44. Получение ячеистого и плотного автоклавных бетонов на основе хвостов обогащения железных руд и вскрышных пород КМА (раздел - плотные силикатные бетоны): Отчет о НИР / Бел.госуд. техн. академия. Per. № Р005769. - Белгород, 1973,- 75 с.

45. Федин A.A., Чернышов Е.М., Уколова A.B. Исследование силикатных бетонов на основе хвостов обогащения // Комплексное использование сопут-

ствующих пород при добыче руд Курской магнитной аномалии в производстве строительных материалов: Материалы Всесоюзн. научн. конф. - Белгород, 1973. С. 55-57.

46. Зощук Н.И., Кудеярова Н.П., Данилова Г.М. Использование железистых кварцитов Курской магнитной аномалии при производстве автоклавных материалов// Химическая технология строительных материалов: Сб.тр. Вып. 23.- Белгород, 1976.-С. 183-188.

47. Терещенко А.П., Воронцов В.М. Влияние добавок отходов обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии на прочностные свойства силикатного кирпича//Совершенствование химической технологии строительных материалов.- М.:1981- С.127-131.

48. Изыскание рационального пути использования отходов обогащения Джи-докомбината: Отчет о НИР/ Иркутский политехи, ин-т. Рук Зырянов М.Н.-.Инв. № Р6335,- Иркутск, 1975,- 34 с.

49. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий, охрана окружающей среды: Отчет о НИР/ ВНИИ-ЭСМ..- М.,1977,- 53 с.

50. Лесовик B.C., Пятаков В.И. Отходы обогащения бедных железных руд как сырье для промышленности строительных материалов// Комплексное использование нерудных пород КМА в строительстве: Сб.трудов. Вып 27,-Белгород,1977. - С.78-84.

51. Никитина Э.А., Архангельская М.И. использование хвостов при обогащении руд в производстве силикатного кирпича // Комплексное использование сопутствующих пород при добыче руд Курской магнитной аномалии в производстве строительных материалов: Материалы Всесоюзной науч. конф. -Белгород, 1973. - С. 65-66.

52. Исследование условий получения автоклавных материалов и изделий на основе отходов обогатительных фабрик:Отчет о НИР/ Вор. инж.- строит, ин-т (ВорИСИ). Рук. А.А.Федин.- Воронеж, 1958. - 76 с.

53. Исследование условий производства силикатных автоклавных материалов

на основе отходов обогащения руд (хвостов) КМА: Отчет о НИР/ Вор. инж,-строит. ин-т (ВорИСИ). Рук. Е.М.Чернышов,- Воронеж, 1970,- 95 с.

54. Исследование условий использования хвостов обогащения руд КМА для изготовления бетонов плотной и ячеистой структуры: Отчет о НИР/Вор. инж.-строит.-ин-т (ВорИСИ). Рук.В.В.Помазков,- Воронеж, 1973,- 120с.

55. Герстнер Б и др. Использование флотационных хвостов для производства силикатного бетона// Baustoffindustril. -1978. -№3. -Ausgabe А,- С. 7.

56. Леонтьев E.H., Сорокин Э.Г., Погостнов A.B. Оптимизация состава по некоторым физико-механическим свойствам дорожного силикатного бетона на основе кварцево-железистых отходов горнообогатительных комбинатов КМА.// Комплексное использование нерудных пород КМА в строительстве: Сб.тр. Вып. 21.- Белгород, 1977. - С. 126-138 .

57. Леонтьев E.H., Погостнов А.П., Грушевский А.Е. Исследование физико-механических свойств и долговечности дорожного силикатного бетона из кварцево-железистых отходов ГОКов КМА. // Там же. С.113-125.

58. Погостнов А.П., Леонтьев E.H., Волженский A.B. Силикатобетонные плиты для дорожных покрытий из кварцево-железистых материалов// Строительные материалы,- 1978,- №5. -С. 9-10.

59. Погостнов А.П. Автоклавные дорожные плиты из кварцево-железистых отходов горнообогатительных комбинатов КМА,- Автореф. дис.... канд.техн.наук.- Москва, 1977,- 20 с.

60. Потамошнева Н.Д., Чернышов Е.М., Помазков В.В. Вяжущее автоклавного твердения на основе хвостов обогащения железных руд Курской магнитной аномалии для силикатного ячеистого бетона// Повышение эффективности производства и применение индустриальных изделий из ячеистого бетона в народном хозяйстве: Тез.докл.-Киев, 1980,- 133-135.

61. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Исследование рациональных технологических параметров получения силикатного ячеистого бетона объемной массой 300-400 кг/м на основе отходов обогащения железных руд КМА// Воронеж: ВорИСИ, 1981.-15 с.-Депонир. в ВНИИС Госстроя СССР, №2721.

62. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Структурообразующая роль железорудных минералов (гематита и магнетита) в вяжущем автоклавного твердения// Гидратация и твердение вяжущих: Тез.докл. и сообщений IV Всесоюзного совещеания. - Львов, 1981,- С. 279

63. Потамошнева Н.Д., Чернышов Е.М., Помазков В.В., Коростелева С.С., Старновская Н.И., Хорошкова О.Н. Идентификация продуктов гидротермального синтеза в системах, содержащих оксид кальция, кварц и оксиды железа// Комплексное использование нерудных пород железорудных месторождений в промышленности строительных материалов: Сб.трудов МИСИ и БТИСМ,- М.,1981,- С. 53-68.

64. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Номенклатура строительных материалов, получаемых гидротермальным способом с использованием побочных продуктов обогащения железистых кварцитов КМА// Строительные композиционные материалы на основе отходов отраслей промышленности и энергосберегающие технологии:Тез.докл. науч.-техн. конф.-Липецк,1986.- С. 116.

65. Исследования по технологии изготовления изделий из газобетона на основе хвостов обогащения руд КМА: Отчет о НИР/ ВНИИЖелезобетона. Рук. С.Н.Левин. М., 1976. - 56 с.

66. Исследовать и разработать способ использования отходов обогащения руд в качестве кремнеземистого компонента для изготовления широкой номенклатуры изделий и конструкций для жилищного и гражданского строительства из ячеистых бетонов разной объемной массы: Отчет о НИР/ ВНИИЖелезобетона. Рук. С.Н.Левин. М., 1977. - 75с.

67. Исследовать и разработать способ использования отходов обогащения руд КМА в качестве кремнеземистого компонента для изготовления широкой номенклатуры изделий и конструкций для жилищного и гражданского строительства из ячеистых бетонов разной объемной массы: Отчет о НИР/ВНИИЖелезобетона. Рук. Г.Я.Амханицкий. М., 1978. - 80 с.

68. Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Хвосты обогащения железных руд - в строительство//Строитель.-№5. -1991.- С.36.

69.Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. Использование отходов горнообогатительных комбинатов для строительных целей// Глава 5. Монографии «Основы рационального освоения недр КМА».- Воронеж:Изд-во ВГУД991,- С.58-78.

70.Потамошнева Н.Д. Состав цементирующих веществ и показатели долговечности автоклавных материалов, получаемых с использованием хвостов обогащения железистых кварцитов//Долговечность конструкций из автоклавных бетонов:Тез.докл. VI республ.конф. Ч. П.- Таллин, 1987,- С.191-194.

71.Чернышов Е.М., Потамошнева Н.Д. О влиянии цементирующих веществ гидросиликатно-гидроферритного типа на показатели стойкости ячеистого бетона//Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез.докл III Республ.конф. - Таллин, 1978,- С. 80-84.

72. Гришко Н.М. и др. Ячеистый автоклавный бетон на основе хвостов обогащения железных руд КМА.// Комплексное использование сопутствующих пород при добыче руд Курской магнитной аномалии в производстве строительных материалов: Материалы Всесоюзн. науч.конф,-Белгород, 1973. С.62-63.

73. Получение ячеистого и плотного автоклавных бетонов на основе хвостов обогащения железных руд и вскрышных пород КМА. Раздел «Получение ячеистого автоклавного бетона»: Отчет о НИР/Белгородский технол.ин-т строит.матер. (БТИСМ). - Белгород, 1973,- 67 с.

74.Паус К.Ф., Ильичев И.Е., Юдина Н.М. Ячеистый бетон на основе отходов обогащения железистых кварцитов//Строительные материалы. -1985.-№ 10,- С.20-21.

75.Ильичев И.Е., Юдина Н.М. Влияние добавок отходов обогащения железистых кварцитов на свойства ячеистого бетона// Химия и физико-химия строительных материалов: Сб. тр.-М.: 1981,- С.24-27.

76. Брянцева Н.Ф. Газосиликат из железистых кварцевых отходов Оленегорского горнообогатительного комбината //Карбонатные породы Кольского полуострова как минеральное сырье: Сб.науч.тр..М.-Л.:Изд-во Наука, 1966.- С. 24-32.

77. Брянцева Н.Ф. Свойства автоклавных ячеистых материалов из Оленегорских кварцевых отходов и доломитовой извети//Комплексное исследование сили-

катного минерального сырья: Сб.науч.тр. JL: Изд-во Наука, 1970 - С.36-42.

78. Брянцева Н.Ф. Влияние рудных минералов на прочность извесгково-песчаных автоклавных материалов.// Там же. С.21-35.

79. Брянцева Н.Ф. Автоклавные ячеистые материалы из железистых кварцевых отходов Оленегорского горнообогатительного комбината и печенегской доломитовой извести.-Автореф.дис....канд.техн.наук. -Таллин, 1968,- 20с.

80. Бондаренко Г.Н. Ячеистые бетоны на основе железосодержащих отходов ГОКов// Строительные материалы. -1973- №11,- С.32-33.

81.Бондаренко Г.Н. Ячеистые бетоны на основе отходов горнорудной промышленности// Материалы четвертой конференции по ячеистым бетонам,-Саратов-Пенза: Приволжское книжное издательство, 1969,- С. 38-42.

82. РСН 201-78. Правила обогащения и использования отходов горнообогатительных комбинатов Криворожского железорудного бассейна в строительстве. -Днепропетровск, 1978.

83. Куатбаев К., Феденев В. Об использовании промышленных отходов для изготовления ячеистых бетонов //Промышленность автоклавных материалов и местных вяжущих: Реферативная информация ВНИИЭСМ- Вып. 3,-1976,- С. 13-14.

84. Первушин И.И. Исследование условий приготовления мелкозернистых бетонов в смесителях принудительного действия. - Автореф. дисс.... канд.техн.наук,- Воронеж, 1974,- 20 с.

85. Федин A.A., Шмитько Е.И. Исследование влияния запаривания на структуру и физико-механические свойства силикатного ячеистого бетона в крупноразмерных изделиях// Исследования по цементным и силикатным бетонам,- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1970,- с.78-101.

86. Контроль цементного производства/ Под общ. ред. Семендяева А.Р. Л.: Стройиздат, 1972.- 230 с

87. Резников A.A., Муликовская Е.П. Инструкция для определения карбонизации горных пород,- М.: Стройиздат, 1950. - 12 с.

88.Боженов П.И., Ковалерова В.И. Нефелиновые шламы.- Л.-М.: Стройиздат, 1966.- 243 с.

89.Галибина Е.А. Автоклавные строительные материалы из отходов ТЭЦ.- Л: Стройиздат, 1986,- 128 с.

90.Кокубу А. Зола и зольные цементы//Пятый международный конгресс по химии цемента/Под ред. О.П. Мчедлова-Петросяна и др.- М.:Стройиздат, 1973,-С. 405-416.

91.Шредер Ф. Шлаки и шлаковые цементы// Пятый международный конгресс по химии цемента/Под ред. О.П. Мчедлова-Петросяна и др.- М.:Стройиздат, 1973,-С. 422-437.

92. Коуден Д. Статистические методы контроля качества/ Пер. с англ. О.В.Бруханской, Ф.С.Соловейчика, К.Н.Трофимовой; Под ред. Б.Р.Левина.-М., 1961.-624 с.

93.Бутт Ю.М., Каушанский В.Е. Положение элементов, образующих гидрата-ционно-активные фазы в периодической системе//Изв. АНС СССР. Неорганические материалы.- 1974,- № 10-12.- С.2251-2253.

94. Bowen N.L., Schairer J.F. Grunerite from rockport, massachusetts and a series of Sijnthetic fluor-amphiboles// The American Mineralogist. 1935. Vol. 20. №8. P. 543-551.

95. Gruner J.W. The structure and chemical composition of grunalite // The American Mineralogist -1936. -Vol. 21.- №7,- P. 449-455.

96. Gruner J.W. The composition and structure of minnesotaite a common iron silicate in iron formations// The American Mineralogist.- 1944,- Vol. 29.- №9-10,-P.363-372.

97. Мальквори Д, Чирилли В. Ферритная фаза//Третий международный конгресс по химии цемента/ Под ред. Ю.М. Бутга, С.М.Рояка.- М.: Стройиздат, 1958,- С.81-107.

98. Коулленд Л.Е., Кантро Д.Л., Вербек Г. Химия гидратации портландцемен-та//Четвертый международный конгресс по химии цемента/Под ред. Н.А.Торопова, БГ.Скрамтаева, С.М.Рояка.- М.: Стройиздат, 1964.- С.305-352.

99. Сычев М.М. закономерности проявления вяжущих свойств //Шестой международного конгресса по химии цемента/Под ред. А.С. Болдырева. Т.2. Гидратация и твердение цемента. Кн.1,- М.: Стройиздат, 1976,- С.42-57.

100. Журавлев В.Ф., Камушер Е.Д. К вопросу о роли окислов железа в химии вяжущих веществ//Журнал прикладной химии -1947. Т.ХХ.- № 10,- С. 2345-2360.

101. Flaschen S.S., Osborn E.F. Studies of the system iron oxide - silica - water at low oxygen partial pressures// Economic Geology.- 1952,- Vol.52.- P. 923-943.

102. Боженов П.И., Холопова JI.П., Бушмина Н.Ю. О природе окраски силикатных масс в условиях гидротермального твердения// Известия вузов. Строительство и архитектура.- 1966.- №10,- С. 80-83.

103. Боженов П.И., Холопова Л.И. Цветные цемненты и их применение в строительстве.-Л.: Стройиздат, 1968,- 174 с.

104. Калоусек Дж.Л. Гидротермальная обработка бетона при высоком давлении// Пятый международный конгресс по химии цемента. - М., Стройиздат, 1973,- С.358-372.

105. Тихонов В.А., Шпынова Л.Г. Новая группа вяжущих // Доклады Львовского политехнического института.- 1958,- №2,- С. 3- 8.

106. Тихонов В.А., Зуховицкий Р.Э. Получение газобетона на железисто-глинитном цементе // Научные доклады высшей школы. Строительство.-1959,-№2,- С.209-210.

107. Тихонов В.А., Кудрявцев Т.Н. Научные доклады высшей школы. Химия и химическая технология. -1959. -Вып .2.- с. 110-112.

108. Тихонов В.А., Клименко З.Г., Дудина Г.М. Газобетон на основе железисто-сланцевого цемента//Материалы научно-технической конференции по вопросам химии и технологии ячеистого бетона, экономики, организации производства, проектирования и строительства зданий с применением ячеистого бетона.- Пенза, 1962.- С. 144-145.

109. Тихонов В.А., Клименко З.Г. Фазовый состава затвердевшего железисто-глинитного цемента//Исследования вяжущих веществ и изделий на их основе. Вып. 84.-Львов: Изд-во Львовского политехи, ин-та, 1962,- С. 3-9.

110. Тихонов В.А., Клименко З.Г. Синтез и исследование гидрограната состава ЗСаО А12Оз 0,438Ю2-5,14Н2О //Исследование вяжущих веществ и изделий на их основе. Вып.84,- Львов: Изд-во Львовского политехи, ин-та, 1962.- С. 10-14.

111. Тихонов В.А. и др. Получение газобетона на железисто-глинитном цементе в условиях Рижского завода строительных материалов//Исследование вяжущих веществ и изделий на их основе. Вып. 84.- Львов: Изд-во Львовского политехи, ин-та, 1962,- С.15-23.

112. Тихонов В.А., Клименко З.Г., Сиротюк O.A. Влияние фазового состава цементного камня на его механическую прочность// Материалы I научной конференции по химии и химической технологии. - Львов: Изд-во Львовского университета, 1963. - С. 12-15.

113. Клименко З.Г., Тихонов В.А. Синтез и исследование алюминатных, алюможелезистых и железистых гидрогранатов// Материалы I научной конференции по химии и химической технологии. - Львов: Изд-во Львовского университета, 1963. - С. 18-21.

114. Кудрявцев Т.Н., Тихонов В.А. Фазовый состав затвердевшего железисто-сланцевого цемента// Химическая технология. - 1971,- Вып. 20,- С.54-62.

115. Тихонов В.А. Разработка новых вяжущих веществ силикатно-гидрогранатного типа//Украинский химический журнал.-1966.- Том.32.-Вып. 10,- С.1127-1131.

116. Автоклавная обработка силикатных изделий/ Под ред. С.А. Кржеминско-го.-М.: Стройиздат, 1974.- 205 с.

117. Коломацкий A.C., Блудов Б.Ф., Василенко И.И. Термодинамика гидратации железорудных минералов //Комплексное использование нерудных пород КМА в строительстве: Сб.науч.тр. Вып.27.- Белгород, 1977,- С. 86-91.

118. Кудеярова Н.П., Зощук Н.И., Шляхова Л.И. Влияние окислов алюминия и железа на свойства вяжущего автоклавного твердения//Химическая технология строительных материалов:Сб.науч.тр. Вып.23. Т.5.-М.Д976.- С.97-102.

119. Химия цементов /Под ред Х.Ф.У.Тейлора.- М.: Стройиздат, 1969.-504 с.

120. Термический анализ минералов и горных пород.- Л.: Изд-во Недра, 1974 - 309 с.

121. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико- химического анализа вяжущих веществ,- М.: Высшая школа,1981.- 335 с.

122. Болдырев А.И. Инфракрасные спектры минералов,- М.: Изд-во Недра, 1976,- 438 с.

123. Шпынова Л.Г. и др. Формирование и генезис микроструктуры цементного камня. -Львов: Изд-во Вища школа, 1975,- 157 с.

124. Шпынова Л.Г., Синенькая В.И., Чих В.И., Никонец И.И. Формирование микроструктуры камня в - С2& и (^//Шестой международный конгресс по химии цемента/Под ред. А.С.Болдырева, т.2 Гидратация и твердение цемента. Кн. 1.-М.: Стройиздат, 1976.- С.42-57.

125. Физико-химические основы формирования структуры цементного камня/Под ред. Л.Г.Шпыновой,- Львов: Высшая школа, 1981,- 160 с.

126. Чернышов Е.М., Дьяченко Е.И. О конгруэнтности конгломератной структуры материала мембраны в «конструкции» макропористых бетонов// Проблемы строительного материаловедения и новые технологии: Межвуз. тем. сб. тр.: 4.1. Фундаментальные проблемы строительного материаловедения. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1995,- С. 137-145.

127. Чернышов Е.М. Управление процессами структурообразования и качеством силикатных автоклавных материалов (вопросы методологии, структурное материаловедение, инженерно- технологические задачи). Автореф. Дис....докт.техн.наук,- Л., 1988,- 45 с.

128. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии,- М.: Химия, 1969,- 564 с.

129. Иоффе И.И., Письмен Л.М. Инженерная химия гетерогенного катализа. -М.: Химия, 1965,- 530 с.

130. Ахназарова С.П., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. - М.: Изд-во Высшая школа, 1978. - 319 с.

131. Вознесенский В.А. Статистические решения в технологических задачах. - Кишинев: Изд-во Карта Молдовеняске, 1969,- 232 с.

132. Шинкевич Е.С. Оптимизация ячеистого силикатного бетона по комплексу критериев качества на основе изопараметрического анализа. Дис. ... канд.техн.наук.- Красково, 1985. - 249 с.

133. Вознесенский В.А., Коваль C.B., Ляшенко Т.В. Изопараметрический анализ кинетики изменения вероятностных показателей водопоглощения мелкозернистого бетона с полифункциональными добавками// Работоспособность строительных материалов при воздействии различных эксплуатационных факторов: Межвуз. сб.- Казань: Изд-во КХТИ, 1990,- С.54-60.

134. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. - М.: Изд-во Наука, 1976. - 340 с.

135. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследований многокомпонентных систем.- М.: Изд-во Наука, 1976.- 320 с.

136. Руководство по методам испытания стойкости ячеистых бетонов. Рук. 215.- М.: НИИЖБ, 1975.- 22 с.

137. Федин A.A., Чернышов Е.М., Пономарева Е.М. Стойкость силикатного ячеистого бетона под действием карбонизации.// Исследования по цементным и силикатным бетонам. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1970.- С. 31-43.

138. Федин A.A., Чернышов Е.М., Костина С.С. Изменение свойств газосиликата под действием температурно-влажностных факторов// Исследования по цементным и силикатным бетонам. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1966,- С. 89-98.