Свойства строительных изделий на фосфоангидритовом цементе

Советскими НИИ-12 доказана возможность получения ангидритового цемента высокого качества из фосфогипса. Однако опытных данных оказалось недостаточно для организации производства этих видов вяжущих. Кроме того, не были предложены способы их использования в строительстве.

В научно-исследовательском институте строительных материалов БССР проведены работы по выявлению технологических факторов, влияющих на прочность, водостойкость, морозостойкость фосфоангидритового цемента и бетонов на его основе.

В опытах использован фосфогилс, содержащий (в о): CaS04—96,03; Si02—0,53; А1203—0.63; Fe203—0.7; F—0,28; PaOs—0.41; Mg О—0,2.


До настоящего времени влияние температуры обжига на прочность фосфоангидритового цемента изучалось в горне или в электрических печах, что не может характеризовать температуру обжига в промышленных установках, где условия нагрева материала резко отличаются от лабораторных.

Для выявления зависимости прочности ангидритового цемента от температуры обжига фосфогипс обжигался нами во вращающейся печи днам. 1.7X8 м при температуре от 600 до 1000°С, а затем размалывался в шаровой мельнице совместно с катализаторами. В качестве катализаторов применялась кальциевая известь с содержанием СаО 85—90%.

На рис. 1 представлена зависимость прочности цемента от температуры материала при обжиге с различным количеством извести. Кривые показывают, что прочность цементов зависит как от температуры обжига, так и от количества введенного катализатора. При добавке извести до 1.5% с ростом температуры обжига прочность вначале падает, а затем после 900°С начинается медленный рост показателей прочности. Это связано с тем, что при температуре выше 900°С начинается разложение CaSOa и общее содержание извести возрастает. Однако при увеличении добавки извести более 1,5% прочность непрерывно падает. Можно заключить, что оптимальное количество извести лежит между 1,5 и 2%.

При добавках извести низкотемпературный обжиг обеспечивает более высокие прочности, чем высокотемпературный, обжигать при температуре материала, близкой к 600°С.

Из табл. I видна зависимость прочности фосфоангидрнтового цемента от вида и количества катализатора. Лучшие результаты получены при добавке бисульфата натрия (2%). Однако как бисульфат, так и сульфат дают «выцветы» на поверхности образцов. Это, наряду с высокой стоимостью по сравнению с известью, может явиться препятствием к их применению. Поэтому лучшим катализатором следует признать кальциевую известь в количестве 1,5—2%.

Несмотря на высокую дисперсность фосфогипса немолотый материал имеет незначительную прочность. На рис. 2 представлена зависимость водопотребности. прочности и удельной поверхности от времени помола. Все характеристики имеют резко выраженные экстремальные значения, соответствующие времени 4—6 ч. Это объясняется следующим. Кристаллы фосфогипса правильной таблитчатой формы и небольшой толщины после обжига сохраняют свою форму (псевдоморфное замещение ангидритом двуводного гипса). Такие частицы дают рыхлую неплотную структуру, а в ячейках, образованных беспорядочно ориентированными таблитчатыми кристаллами, удерживается большое количество воды. При помоле кристаллы разрушаются, а форма образовавшихся осколков приближается к шарообразной. При этом, несмотря на увеличение удельной поверхности цемента, водопотребность уменьшается за счет ликвидации «ячеек», а прочность, соответственно уменьшению водопотребности, растет. При дальнейшем же повышении удельной поверхности увеличивается водопотребность и прочность падает.

Таким образом, для получения максимальной прочности фосфоангидритовый цемент должен быть размолот до оптимальной удельной поверхности, зависящей от формы образовавшихся кристаллов фосфогипса.

Бетоны на фосфоангидритовом цементе получали на тяжелых наполнителях (доломитовый щебень, кварцевый песок) и легких (аглопорит крупный, аглопоритовый песок, кварцевый песок и опилки). В качестве катализаторов твердения цементов использовали кальциевую известь или сульфат натрия. Консистенция бетонов принята постоянной и соответствовала примерно осадке конуса 1 см. После твердения бетоны испытывали на прочность при сжатии, водопоглошение, водостойкость и морозостойкость (испытания проводились обычными методами в соответствии с действующими ГОСТами). Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, прочность бетонов зависит главным образом от расхода цемента и от вида заполнителя. Лучшие результаты получены в бетонах без кварцевого песка (аглопоритобетон состава 1 1,5).

Коэффициент размягчения зависит от пористости бетона. Бетоны пористые при увлажнении теряют до 60% прочности (олилкобетон). Однако в аглопоритобетоне (состава 1:1,86: : 0.81 прочность в водонасыщенном состоянии не ниже прочности тяжелого бетона с высоким коэффициентом размягчения. Морозостойкость бетонов с расходом цемента более 300 кг/см3 можно считать удовлетворительной.

Таким образом, фосфогипс можно переработать в ангидритовый цемент для получения стенового материала. Особенный интерес .материал представляет для строительства яг селе.

Вопросам развития производства и расширения ассортимента изделий фасадной керамики было посвящено состоявшееся в Киеве координационное совещание.

Начальник управления керамической и фаянсовой промышленности Комитета по промышленности строительных материалов при Госстрое СССР В. И. Добужинский сообщил, что в первую очередь намечается организовать выпуск следующих облицовочных изделий: литых мозаичных цветных плиток размерами 50 X 50, 25 X 25, 20 X 20 мм и т. д. толщиной 2 мм;

мозаичных плиток сухого прессования из природных глин, цветных масс, глазурованных и неглазурованных размера ми 48 X 48, 20 X 20. 10 X 10 мм и др толщиной 4 мм;

плиток типа «кабанчик» сухого прессования из природных глин, глазурованных и неглазурованных размерами 90— 120 X 40 X 60 .чл и др. толщиной 5—6 мм;

плиток типа «кабанчик» пакетного формования пластическим способом из природных глин, глазурованных и неглазурованных.

Технология изготовления мозаичных плиток осваивается киевским заводом «Керамик». В 1964—1965 гг. производство их организуется на Куйбышевском и Московском комбинатах керамических материалов. Катуаровском плиточном заводе, ленинградском кирпичном заводе «Победа».

Серьезное внимание должно быть уделено механизации производства, созданию конвейерно-поточных линий в разработке керамической обвитовки привязкой к типовым проектам.



Значительный интерес представляет пакетный способ изготовления плиток на ленточных прессах. В результате совместной работы с Кудиновским заводом керамических блоков институтом создана конструкция мундштука, обеспечивающая выпуск пакета в 56 плиток. Сушка и обжиг пакетов происходят в имеющихся на керамических или кирпичных заводах тепловых агрегатах. Создай проект обтиновки керамзитобетонных панелей плитками пакетного формования размером 45X95 мм.