ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТА НА ОСНОВЕ МЕРГЕЛЯ И РИСОВОЙ ЛУЗГИ

Оразымбетова Г. Ж., Нукусский государственный педагогический институт, Нукус, Узбекистан

Производство эффективных видов цемента с использованием местных сырьевых материалов —
актуальная задача народного хозяйства. Автор разработал метод получения портландцементного клинкера с использованием мергеля Акбурлинского месторождения и рисовой лузги.

Рисовая лузга — отход сельскохозяйственного производства, который в настоящее время не находит широкого применения. Лузга представляет собой волокнистое вещество, в состав которого входят вода, лигнин, целлюлоза, пентозаны, небольшое количество белка и витаминов, а также кремнезем.

Из 1 т неочищенного риса получают около 160 кг рисовой лузги. При ее сжигании образуется зола в количестве около 20 % от массы лузги. Зола рисовой лузги состоит в основном из кремнезема и небольшого количества других соединений. Химический состав рисовой лузги и золы приведен в таблице.

Химический состав рисовой лузги и золы

Сырье	Содержание, %
Сырье	CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	Na₂O	K₂O	ППП
Рисовая лузга	0,61	15,64	0,24	0,12	0,45	0,18	0,48	0,28	82
Зола	3,36	86,48	1,33	0,64	1,93	0,45	2,09	1,57	1,68

Органические вещества в рисовой лузге составляют 82 % (ППП), а кремнезем — 15,64 %. В золе рисовой лузги содержится в основном кремнезем (86,48 %).

Рисовая лузга содержит необходимые компоненты для образования клинкерных минералов. Сырьевую смесь готовили с коэффициентом насыщения (КН) клинкера 0,78–0,92. В качестве кремнеземсодержащего компонента применяли рисовую лузгу в эквивалентном количестве.

Сырьевую смесь в виде таблеток обжигали в лабораторной силитовой печи при температуре 1 340–1 400 °С. Обожженные образцы измельчали в фарфоровой ступке до полного прохождения через сито N008.

Установлено, что при температуре 1 400 °С продукт обжига получается более рыхлым и легко измельчается.

Для выявления особенностей процессов гидратации и формирования фазового состава из разработанных цементов готовили образцы 4 х 4 х 16 см, которые после суточного влажного хранения отверждали в воде в течение 3, 7 и 28 суток.

Характер и состав гидратных продуктов новообразований определяли путем электронно-микроскопического исследования затвердевших смесей.

Исследование микроструктуры камня 7-суточного возраста на основе цемента, полученного из мергеля и рисовой лузги при температуре 1400 °С и КН = 0,92, показало, что цемент должен обладать достаточно высокой гидравлической активностью. Это обусловлено образованием большого количества удлиненных призматических и игольчатых кристаллов, которые, по всей вероятности, представляют собой эттрингит. Образованию этого соединения при гидратации портландцемента способствует гипс, вводимый при помоле клинкера (рисунок).

а б

Электронно-микроскопические фотографии гидратированного цементного теста, КН = 0,92, температура обжига 1 400 °С, в возрасте:
а — 7 суток (х 40 000); б — 28 суток (х 40 000)

Поверхность некоторых кристаллов покрыта чешуйчатыми новообразованиями, что говорит о непрерывном и продолжающемся длительное время формировании микроструктуры цементного камня с выносом вещества из внутренних слоев во внешний.

Таким образом, при гидратации длительное время пространство между кристаллическими новообразованиями и кристаллогидратами заполнено негидратированными частицами и гелеобразной массой, которую пронизывают хаотично расположенные кристаллы. Накладываясь друг на друга, они образуют параллельно ориентированные и сросшиеся блоки, которые к 28 суткам имеют достаточно большую плотность, обеспечивающую высокие физико-механические свойства цементного камня. Действительно, прочность при сжатии цемента с КН = 0,92 на основе мергеля Акбурлинского месторождения и рисовой лузги через 28 суток водного твердения составляет 51 МПа.

ANALYSIS OF HYDRATION OF CEMENT MADE OF MARL AND RICE SHUCK

Orazimbetova G. J., Nukus State Pedagogic Institute, Nukus, Uzbekistan

The method of production of Portland cement clinker made of marl and rice shuck has been developed.

Главная страница

Сведения об авторах

Оразымбетова Гулистан Жаксылыковна, канд. техн. наук, ст. преподаватель, Нукусский государственный педагогический институт, ул. А. Досназарова, 104, Нукус, 742005, Узбекистан. Тел. (61) 222-65-10, факс (61) 222-65-46. E-mail₁, e-mail₂

Последние изменения внесены 23.08.08