Битуминозные сланцы — сырье для ячеистых бетонов

Битуминозные сланцы месторождений Болгарии представляют собой глинистые или мергельные породы, содержащие от 5 до 50% керогенов. Богатые такими веществами сланцы используются как топливо, а менее богатые — перерабатываются путем швелевания или газификации. В наших УСЛОВИЯХ очень важно решить вопрос об использовании остающегося после полукокса, составляющего 70—80% всего исходного сырья.

Полукокс может служить сырьем для производства вяжущих материалов, возможен также совместный обжиг его или непосредственно сланцев с известняком, в результате чего получается обогащенная окисью кальция смесь для производства автоклавного ячеистого бетона. Последний способ использования битуминозных сланцев и явился предметом наших исследований.

Битуминозные сланцы месторождений Красава и Брежгис содержат многопарна (3—54%) их теплотворная способность изменяется в широких пределах — от 850 до 1850 к кал/кг. По содержанию битума (5—10%) сланцы близки к шведским и по химическому составу золы (табл I) они удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в производстве ячеистого бетона.


Самым экономичным оказался способ совместного обжига известняка и битуминозных сланцев в траншее 0.5XIX Х2 м с центральной трубой высотой 2 м и двумя боковыми дымоходами для улучшения тяги. Она заполнялась послойно сланцем величине кусков свыше 20 мм к известковым камнем 5—!5 мм при их соотношении по весу 3:1. Обжиг продолжался J8 ч, максимальная температура достигала 900=С Обожженная смесь содержала около -10% активных окисей

Далее золоизвестковая смесь подвергается дополнительному измельчинию в щековой дробилке шаровой мельнице извести или без иее. Совместный помол извести (Si02—1,27%; Fe203— 0,24% А1203 —0,54%; СаО — 7-5,61%; MgO — 0,40%; S03 — 0.31%; активных окисей — 63,69%; п пп. —21,28%) р. золоизвестковой смеси производится пи соотношении золоизвестковая смесь : известь гипс — 1,0 0,2 0,05

Кремнеземистым компонентом паи изготовлении ячеистого бетона служил молотый кварцевый песок. Химический состав его следующий (в % Si02—91.66 SO, — 0,42; п.п.п —0,53: AIA — 3,73 Ре203— 0,40; СаО —0,70 Тонкость помола должна соотяетствг тать плному прохождению пробы четез сито с 900 отверстиями на 1 см2 (остаток на сите с 4900 отверстиями иа 1 см не свыше 20%).

В качестве пенообразователя использовалась животная кровь, гидролизованная натриевой щелочью при 80—90°С добавить кварцевый песок, так как относительное содержание сульфатов в пеномассе уменьшается.

Использование золоизвестковой смеси очень тонкого помола ведет к появлению трещин в крупных изделиях. Чтобы улучшить гранулометрический состав и трещино-устойчивость материала, можно рекомендовать добавление в пеномассу молотого и немолотого кварцевого песка.


Опыты показали, что более эффективен совместный помол золоизвестковой смеси с необходимым для обогащения количеством извести. Так, например, пеносиликат объемного веса 700 кг/м3, изготовленный иа основе золоизвестковой смеси (содержание активной СаО 13%). размолотой вместе с известью, имеет прочность на сжатие 75 кг/с.ч2, а при добавлении отдельно размолотой негашеном извести только 35 кг/см2.

Было исследовано влияние добавки молотого кварцевого песка месторождения Драговиштица к золоизвестковой смеси, полученной при совместном обжиге битуминозных сланцев и известняка месторождения Красава. Пеносиликатная масса содержала около 12% СаО, а необходимое для обогащения золоизвестковой смеси количество СаО добавлялось отдельно в виде молотой негашеной извести.




Все образцы имеют вытянутый эндотермический эффект в интервале 0ч— 23041, который является следствием до гидратации гидросиликатов при нагревании. Пеносланцесиликат имеет ясно выраженный эндотермический эффект при 420°С (без молотого леска—кривая /); па кривых 2,3 н 4 он снижается, а на остальных полностью исчезает. Этот эффект вызывается дегидратацией C2SI 1(A). На кривых 2, 3 и 7 виден небольшой эндотермический эффект при 500°С. который, вероятно, обусловлен дегидратацией гидросиликатов кальция типа C2SH(B). На всех кривых ясно выражен экзотермический эффект при 810—860°С, что свидетельствует о наличии ряда гидросиликатов типа C4SМп C4S3H/!- В данном случае речь идет о соединениях типа C/S = 1.25.