Файл: Мещеряков, С. В. Известняк-ракушечник Мангышлака и Устюрта.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 31

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

— «100». Добавка 10— 20% портландцемента даст возмож­ ность производить изделия повышенной прочности без про­ паривания или с пропариванием в камерах. Дальнейшее проведение исследований по применению карбонатобетона для различных строительных изделий с использованием от­ ходов карьеров Мангышлака должно установить оптималь­ ные условия твердения, соотношения компонентов бетонной смеси и влияние различных добавок.

Таблица 4

Х и м и ч еск и й соста в п роб и звестняка -ракуш ечни ка и качествен ны е показател и воздуш н ой извести из них

 

Х и м и ч еск и й соста в , %

 

И звесть

 

 

 

 

%

еродС ж а­ нниеепо- .гасз

,рен

М естор ож д ен и е |

 

Г л и н и с ­

C aO -f

°/0

 

 

 

 

 

­

 

 

С аС 03 M gC 0 3

ты е п р и ­

M gO,

е

 

 

 

 

м еси

 

 

 

Ж е т ы б а й I

93

3 ,3

2 ,8

86

5

 

У зень I

92

4 ,7

2 ,1

84

7

 

Ст. Б ей неу

93

3 ,5

3 ,0

87

6

 

Ф ор т-Ш евчен ко

92

2 ,9

3 ,9

84

10

 

М ы и суал м ас

94

2 ,2

2 ,3

87

7

 

К ул ю н к у л ю

92

4 ,3

2 ,9

85

6

 

Скорость гаш ения, мин

10

14

12

15

12

16

В производстве силикатных изделий с применением воз­ душной извести из ракушечника целесообразно введение в

шихту фтористых солей, в частности натрия. Как показали исследования, проведенные в Институте химии нефти и при­ родных солей АН КазССР, в этом случае значительно уско­ ряется процесс автоклавного твердения и повышается ме­ ханическая прочность изделий.

Ракушебетон и карбонатобетон должны найти широкое применение наряду с пилеными стеновыми камнями и пли­ тами.

В о з д у ш н а я и з в е с т ь и з р а к у ш е ч н и к а . Из­ вестняк-ракушечник относится к осадочным карбонатным породам, состоящим в основном из углекислых кальция и магния, и является высококачественным сырьем для произ­ водства строительной извести. По химическому составу из­ вестняки-ракушечники Мангышлака и Устюрта являются чистыми известняками. Содержание углекислого кальция в них доходит до 95— 98%. Окиси кальция в мангышлакских известняках-ракушечниках содержится 46,12— 53,21%, по­ тери при прокаливании составляют 38,92— 42,6%. Содержа­ ние окиси магния равно 1,08— 10,34%, примесей серного

66


ангидрида — 0,08— 0,3 %, кремнекислоты — 0,8—2,8 %, а полуторных окислов — 1,72— 7,65%.

Согласно средним значениям данных химического соста­ ва, известняк-ракушечник как сырье для производства из­ вести можно отнести по ГОСТу 5331-63 к классам А и В. Из­ весть является главным образом маломагнезиальной и маг­ незиальной. Приводим результаты исследования валовых проб различных месторождений Мангышлака и Устюрта

(табл. 4).

Воздушная известь из известняка-ракушечника по ГОСТу 9179-59 принадлежит в основном к первому классу быстрогасящейся и среднегасящейся извести. Обжиг изве­ сти может производиться преимущественно в шахтных печах, реже в кольцевых и вращающихся. Последние

могут

использоваться

для

 

 

 

 

 

обжига мелких кусков

из

 

 

 

Таблица 5

отходов

в карьерах

изве­

Д анные хи м и ч еск ого анализа

стняка-ракушечника.

В

ре­

 

вал овы х проб

 

зультате

обжига

получают

осн ов н ы х ком пон ен тов

 

сы рьевой см еси для

п р оизводства

безводную окись

кальция

цемента, приведенные к 100%

или негашеную известь (ко­

 

 

 

­

 

мовую известь или

кипел-

 

 

 

з

 

 

 

 

енонпомкI т— и р-кяестнвак у ­ ечникш

онпомкII ен т— глина

ку),

размолом

которой

 

 

 

можно

получить

молотую

 

 

 

известь -

кипелку

 

(ГОСТ

Х и м и ч еск и й

состав

 

 

5803-51). При затворении

 

 

 

 

 

извести

водой

образуется

 

 

 

 

 

гашеная

известь,

главной

 

 

 

 

 

составной частью ее являет­

 

 

 

 

 

ся гидрат окиси кальция, а

SiO a

 

 

2 ,7 2

56,3 8

меньшей — окись

магния.

А1а0 3

 

 

0 ,7 4

19,86

Fea0 3

 

 

0 ,3 3

7 ,4 3

В зависимости от коли­

СаО

 

 

53,2 0

3 ,6 3

чества воды получают из­

M gO

 

 

0 ,7 0

2 ,2 7

весть-пушонку, известковое

S 0 3

 

 

0 ,1 8

0 ,5 1

тесто.

Известь

может быть

П . п. п.

п рим еси

41,9 3

1 0,14

использована для производ­

П рочи е

0 ,2 0

0 ,2 2

Сумма,

%

 

100

100

ства силикатного

кирпича,

С иликатны й

м оду л ь

2 ,4 0

2 ,0 7

смешанных известково-пуц-

Г л и н озем н ы й

м одул ь

2 ,2 5

2 ,6 7

цолановых вяжущих

мате­

 

 

 

 

вяжу­

риалов и т. д. Воздушная известь служит в качестве

щего при изготовлении искусственных блоков актоклавного внедрения с применением щебня из отходов карьеров пиль­ ного камня.

Во время обжига известняк выделяет до 44% углекис­ лоты, которая может также использоваться после соответст­ вующей очистки для получения углекислого газа для гази­

67


рования воды и в производстве сухого льда. При комплекс­ ном использовании известняка-ракушечника обжиг извести и утилизация углекислоты должны стать одним из главных

звеньев общей технологической схемы.

к о м п о н е н т

И з в е с т и я к-p а к у ш е ч н и к

к а к

д л я п о л у ч е н и я п о р т л а н д ц е м е н т а . Химический состав известняка-ракушечника Мангышлака и Устюрта весь­ ма близок к составу карадагского и крымского, используе­ мых для производства цемента. Примерный расчет цемент­ ной двухкомпонентной сырьевой смеси произведен по данным химического состава известняка-ракушечника Жетыбайского месторождения и бетонитовых глин впадины Карагие, а также по заданным коэффициенту насыщения, силикатному и глиноземному модулям этих компонентов и проектируемого клинкера (табл. 5).

Содержание окиси магния серного ангидрида в жетыбайском известняке-ракушечнике находится в пределах допу­ скаемого нормами. Количество окиси кальция (3,63%, пре­ дел 4,5%) и окиси магния (2,27%, предел 5%) в глине также соответствует техническим требованиям.

Произведем расчет двухкомпонентной смеси по задан­ ному коэффициенту насыщения для проектируемого клинке­

ра (КН =0,88) (табл. 6). Соотношение компонентов в смеси

определяем по известной формуле

 

2,8X0,88X56,38+1,65X19,86+0,35X7,43

_ о оП

Л ~

53,20—(2,8X0,88X2,72+1,65X0,74+0,35X0,33)

 

Как видно, величина коэффициента насыщения (К Н =

=0,88) подтверждается данными таблицы. Кремнеземный

модуль составляет

2,11

(желательно

2,3— 2,5),

глинозем­

ный

модуль — 2,70.

Корректировку

сырьевой

смеси

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

Д анны е

р а счета

сы рьевой

см еси

 

 

 

 

 

 

 

по

коэф ф и ц и ен ту н асы щ ен ия

 

 

 

 

К ом п он ен т

S iO a

А1а0 3

F e a03

СаО

M gO

 

П рочие П . п.

С ум ­

S 0 3 п р и м е­

п.

ма,

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

си

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И зв естн я к -р а к у ­

 

 

 

 

4 2,5 2

0 ,5 5 0 ,1 4

0 ,3 0

3 2,60

7 9 ,1 0

ш еч н и к (1)

2 ,1 5

0 ,5 8

0 ,2 6

Гл и н а

(2)

11,82

4 ,1 6

1,5 1

0 ,7 6

0 ,4 7 0 ,1 0

0 ,0 4

2 0 ,4

2 0,9 0

С м есь

1 + 2

13,97

4 ,7 4

1 ,7 7

4 3,28

1 ,0 2 0 ,2 4

0 ,3 4

34,6 4

100

 

С м есь

п осл е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пересчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

100

частей

2 1,31

7 ,3 2

2 ,7 1

6 6,1 5

1 ,5 8 0 ,3 1

0 ,5 2

100

 

кли нкера

 

68


сторону небольшого повышения кремнеземного модуля можно обеспечить введением кремнеземистых добавок (диатомит, трепел, опоки, кварцевый песок). Как свиде­ тельствуют предварительные расчеты, известняк-ракушеч­ ник Мангышлака пригоден для производства портландце­ мента. Соответствующие сырьевые материалы — глины, кварцевый песок — имеются в больших количествах.

В работе [14] приводятся известняки-ракушечники и глины, пригодные как сырьевые материалы для производ­ ства портландцемента, с минимально допустимым содержа­ нием окиси магния и серного ангидрида (табл. 7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

 

Х и м и ч еск и й

соста в сы рьевы х м атериалов

 

 

 

 

для

п рои зводства цем ен та

 

 

 

С ырьевой м атериал

Х и м и ч еск и й

соста в по

осн овн ы м оки слам , %

S i0 2 1А1а0 3

F ea0 3 1 СаО

1 M gO

1 so3 П . п. п*

 

 

 

И звестняк

- р акуш еч ­

 

 

 

 

 

 

 

 

ник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К ры м ски й

 

 

2 ,1 6

1,0 2

1 ,3 8

5 2,49

0 ,9 0

0 ,9 1

40,88

К арадагский

 

5 ,0 6

0 ,3 4

0 ,3 8

5 2,52

0 ,4 3

0 ,2 1

41,44

Р акуш а

Б аки н ского

 

 

 

 

 

 

 

 

м есторож ден и я

 

2 ,6 8

1 ,0 0

0 ,5 0

52,45

0 ,8 0

0 ,4 0

41,97

Глина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К ара д агского завода

53,30

16,30

7 ,1 5

8 ,1 5

1 ,7 0

0 ,9 2

2 ,2 7 *

Л ен ин градского

за ­

 

 

 

 

 

 

 

 

вода

 

 

66,74

15,49

6 ,4 7

2 ,3 1

0 ,7 4

0 ,4 5

2 ,5 5 *

К у в асай ск ого завода

4 7,50

11,74

4 ,3 4

16,35

3 ,1 8

2 ,7 8 *

З ы х ск ого

м естор ож д е­ 51,64

13,43

6 ,5 5

1 0,30

2 ,1 1

0 ,2 2

2 ,5 3 *

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Эти данны е ук азы ва ю т на си ликатн ы й м одуль.

Пробный обжиг ракуши Бакинского месторождения на Бакинском цементном заводе им. Воровского был произве­ ден в промышленных условиях. Шихта состояла из трех компонентов: ракуши, глины Зыхского месторождения и колчеданных огарков. Согласно расчетным данным, сили­ катный модуль равен 1,4; глиноземный модуль — 1,0; титр

— 75,3; коэффициент насыщения КН = 0,95 [14]. В резуль­ тате обжига был получен хорошо окатанный равномерно обожженный клинкер, излом показывал полное спекание. Помол клинкера дал цемент, соответствующий требованиям стандарта. Данные пробного обжига свидетельствуют о воз­ можности получения из ракуши тампонажных портландцементов марок «400» — «500», а также подтверждают при­ годность известняка-ракушечника Мангышлака и Устюрта как карбонатного компонента для получения портландце­ мента.

69