Высокопрочные ангидритовые вяжущие из различного сырья и отходов промышленности

Расширение производства и применения местных вяжущих на основе гипсового камня имеет большое народнохозяйственное значение. В некоторых регионах страны, например, в Грузинской ССР, дефицитны как гипсовый камень, так и цемент, в то время как для строительства требуются цемент и гипсовые вяжущие.

Для получения гипсовых вяжущих не составляют свыше 100 млн. т. Из нпя ангидрита (безводного сульфата кальция), запасы которых в нашей стране составляют свыше 100 млн.т. Из сырьевых материалов, содержащих Д)-60% гипса (гажн, глиногипса), изготоляют только низкопрочные вяжущие с пределом прочности 1-3 МПа, предназначенные для штукатурных работ.

Перед авторами стояла цель получить высокопрочные вяжущие на основе ангидрита, глиногипса (гажи), гипсового камня всех сортов (и любых отходов, содержащих безводный или водный сульфат кальция.

При проведении исследований использовали гипсовые камни Шедокского (I сорт) и Аджикентского (IV сорт) месторождений, ангидрит Мухлн-Песского месторождения (ГрузССР) с содержанием до 10% двуводного сульфата кальция и 50-60% ангидрита, вскрышную породу (отходы) полиметаллических руд с 40-50% гипса, гажи Гардабанского, Марнеульского, Ахалцихского месторождений, в которых гипс составлял 30—60% фосфогипс Воскресенского про- изводственного объединения «Минудобрения».

Все Материалы обжигали при температуре от 300 до 900СС до получения растворимого и нерастворимого ангидрита. Наиболее высокую прочность имеют вяжущие, изготовленные из материалов, содержащих нерастворимый ангидрит.

В качестве активатора твердения служила порода низкотемпературного обжига, содержащая растворимые — кварцы, сульфаты щелочных металлов, активный глинозем. Алунитовая порода широко распространена в Закавказье, Закарпатье и Средней Азии, поэтому предлагаемые вяжущие в больших объемах, можно изготовлять и применять в различных регионах страны.

В состав вяжущих обожженную алупитовую породу вводят в количестве 3-15%.

Свойства полученных вяжущих приведены в таблице. Вяжущие схватываются медленно: начало не ранее I ч, конец — не позднее 6 ч (по ГОСТ 310.3.76). Нормальная густота теста низкая — 25-32%, а прочность высокая. Благодаря этому можно изготовлять изделия из пластичной массы без сушки с низким расходом вяжущего.

Данное таблицы показывают, что вяжущее Наибольшей прочности получается из гипсового камня и ангидрита (безобжигового н после обжига), а наименьшей — из гажи с содержанием 30-40% гипса. Если в гаже количество гипса составляет до 50-60%, то получается вяжущее прочностью 30-40 МПа, а на основе отходов (вскрышной породы и фосфогипса) с прочностью 40-45 МПа.

Анализировали физико-механические показатели ангидритовых вяжущих на основе гипсового камня, глиногипса и фосфогипса, обожженного при 700, 800 и 900°С. В состав вяжущих вводили 10% алунита по массе. Выявлено, что наибольшую прочность во все сроки содержащих материалов, обожженных при 800°С.

Исследовали и влияние количества добавки (активатора твердения) — обожженного алунита на прочность вяжущих. . полученных на основе тех же материалов (гипсового камня, глиногипса, фосфо-гипса).

Гипсосодержащие материалы обжигали при 800°С. Алунит вводили в количестве 3-15% массы вяжущего. Для сравнения определяли прочность бездобавочных вяжущих. До 7 сут твердения они не имели прочности, затем — до 1 го да набирают незначительную прочность — до 3-5 МПа. Добавка алунит в любом количестве повышает прочность Через 1-3 сут твердения наибольшую прочность набирают вяжущие, содержащие 15% алунита. Дальнейшее увеличение добавки в смеси нецелесообразно.

В последующие сроки твердения наибольший прирост прочности наблюдается у вяжущих с 8-10% алунита. Примечательно, что в исследованном интервале времени (до 1 года) у всех составов прочность неуклонно растет