• Стройка и ремонт с нуля до успешного финиша
  • Пошаговые мастер-классы с фото и видео
  • Контролируем рабочих или делаем своими руками
  • Калькуляторы для расчета материалов

Порсуков Артур Абдулмуслимович

Опубликовано: 19.04.2017

Порсуков Артур Абдулмуслимович

Порсуков Артур Абдулмуслимович. Корундовый жаростойкий бетон с повышенными эксплуатационными свойствами. диссертация. кандидата технических наук. 05.23.05.- Махачкала, 2006.- 164 с. ил. РГБ ОД, 61 07-5/773.

Актуальность работы. Значительные сдвиги, происходящие в последнее время в практике производства огнеупорных материалов, обусловлены расширением области применения жаростойких бетонов, что позволило перейти от мелкоразмерных штучных изделий к крупным блокам и панелям. Применение их при строительстве и ремонте тепловых агрегатов даёт возможность механизировать производство работ, снизить их трудоёмкость.

Несмотря на несомненные преимущества жаростойких бетонов, в отечественной практике подавляющее большинство тепловых агрегатов возводится пока еще с применением штучных огнеупоров (кирпича). Это объясняется рядом причин, одна из которых — малое число специализированных баз и заводов по выпуску блоков и панелей из жаростойких бетонов, что, в свою очередь, сдерживает разработку типовых проектов тепловых агрегатов из индустриальных футеровочных элементов.

Десятилетиями создававшаяся разветвлённая сеть научно-исследовательских организаций и производственных предприятий, занимающихся разработкой, производством и применением жаростойких бетонов, в настоящее время практически распалась. В нашей стране объём производства и применения жаростойких бетонов резко уменьшился, в связи с общим снижением объёмов выпуска промышленной продукции.

Основными вяжущими, применяемыми для жаростойких бетонов, являются гидравлические (портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый и высокоглиноземистый цементы), водные и безводные силикаты натрия и фосфатосодержащие вещества.

В последние годы наибольшее распространение получили жаростойкие бетоны на основе силикат-натриевого жидкого стекла, вулканических стекол, безводного силиката натрия (БСН), включающие натриевый щелочной компонент, который выполняет роль катализатора в процессе растворения и диспергирования частиц аморфного кремнезема, ускоряющего полимеризацию, тем самым формируя стабильные фазы в системе вяжущее-заполнитель. Весьма актуальным является применение безводных силикат-натриевых композиционных вяжущих, использование которых позволяет существенно снизить содержание Na2Si0 3 — легкоплавкого составляющего в жаростойком бетоне, а также исключить дорогостоящий процесс производства жидкого стекла.

В связи с этим можно отметить перспективность исследований, направленных на расширение номенклатуры жаростойких бетонов на безводных силикатах натрия с использованием новых видов композиционных вяжущих и заполнителей с повышенными эксплуатационными свойствами. Данная работа посвящена разработке принципиально нового вида безводного силикат-натриевого композиционного вяжущего и жаростойкого бетона на его основе для.

футеровки тепловых агрегатов с температурой эксплуатации до 1800 С.

Работа выполнена по межвузовской научно-технической программе «Архитектура и строительство», планам НИР секции «Строительство» РИА и Дагестанского государственного технического университета.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является получение корундового жаростойкого бетона с высоким содержанием AI2O3 на безводном силикат-натриевом композиционном вяжущем с повышенными эксплуатационными свойствами для тепловых агрегатов с температурой эксплуатации до 1800 С.

На основе анализа литературных и патентных источников для достижения поставленной цели была принята рабочая гипотеза, заключающаяся в том, что получение жаростойкого бетона с высоким содержанием AI2O3 может быть осуществлено за счет применения безводного силикат-натриевого композиционного вяжущего из боксита, близкого по природе и химическому составу корунду — основной огнеупорной составляющей бетона, и увеличения его содержания путем минимизации безводного силиката натрия (плавня) в нем. Уменьшения расхода связующего предполагалось также достичь путем создания плотной упаковки зернистых огнеупорных составляющих с контактным омоноличиванием частицами гидратированного безводного силиката натрия. При этом зерна тонкодиспергированного безводного силиката натрия, боксита, корундового наполнителя и заполнителя формируют конгломераты, наружный слой которых состоит из мелких частиц силиката натрия. Эти конгломераты и обеспечивают контактное омоноличивание бетона, при котором создаются локализованные в пространстве межзерновые клеящие швы. Такая специфическая структура омоноличивания позволит при малом расходе связующего увеличивать содержание глиноземистого составляющего AI2O3 и тем самым достичь повышения эксплуатационных свойств жаростойкого бетона при высоких температурах.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.

теоретически обосновать возможность получения корунд-боксит-силикат-натриевого композиционного вяжущего и корундового жаростойкого бетона на его основе с высоким содержанием AI2O3.

выбрать рациональный состав корунд-боксит-силикат-натриевого композиционного вяжущего и изучить его основные свойства.

исследовать физико-химические процессы, протекающие в корунд-боксит-силикат-натриевом композиционном вяжущем при твердении при высоких температурах.

подобрать оптимальный состав корундового жаростойкого бетона, обеспечивающий высокое содержание AI2O3 при минимальном расходе легкоплавкого связующего безводного силиката натрия.

изучить влияние технологических параметров на основные свойства корундового жаростойкого бетона.

исследовать термомеханические, теплофизические, деформационные и.

другие эксплуатационные свойства корундового жаростойкого бетона.

выполнить опытно-промышленную проверку результатов теоретических и экспериментальных исследований разработанного корундового жаростойкого бетона.

Научная новизна. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципиально новый вид жаростойкого силикат-натриевого композиционного вяжущего и бетоны на его основе с высокими термомеханическими и эксплуатационными свойствами для футеровки тепловых агрегатов с рабочей температурой до 1800 С.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность применения тонко дисперсной системы «корунд-боксит-БСН» для получения силикат-натриевого композиционного вяжущего и на его основе корундового жаростойкого бетона. При этом обеспечивается плотная упаковка зернистых составляющих бетона с контактным омоноличиванием частицами гидратированного БСН, в результате которого формируются тонкие высокопрочные швы, обеспечивающие повышенную прочность материала при низкой концентрации связующего.

Установлена зависимость основных свойств жаростойкого корундового бетона от вещественного и гранулометрического составов, от основных технологических параметров приготовления смесей и изготовления изделий и физико-химических процессов, происходящих при низких температурах твердения (180 — 200С) и высоких (до 1800С) температурах эксплуатации.

Практическая значимость работы. Разработана технология производства нового вида корундового жаростойкого бетона на силикат-натриевом композиционном вяжущем, определены оптимальные составы вяжущего и бетона с минимальным содержанием силиката натрия при высоком содержании огнеупорного составляющего — корунда, что обеспечивает возможность применения бетона при одностороннем нагреве до 1800 С, при прочности изделий после сушки не менее 35 МПа и термической стойкости 16-17 воздушных и 8 — 9 водяных теплосмен. Определены оптимальные технологические параметры приготовления вяжущего и бетона, установлены режимы тепловой обработки изделий, их первого и последующего нагрева, установлены зависимости свойств жаростойкого бетона от состава и главных технологических параметров.

Выпущена опытная партия изделий из разработанного корундового жаростойкого бетона на корунд-боксит-силикат-натриевом композиционном вяжущем в опытном промышленном цехе ЗАО «Опытное научно-производственное предприятие.

Разработанный корундовый жаростойкий бетон и фасонные бетонные блоки, полученные из него, были использованы для обмуровки камеры сгорания котлов ДКВР — 20/13 ОАО «Дагфос» г. Кизилюрт Республики Дагестан.

Работа внедрена в учебный процесс ДГТУ при чтении курсов по дисциплинам: «Материаловедение», «Технология специальных.

конструкционных материалов», «Теплоизоляционные и жаростойкие материалы» для студентов специальностей 270102, 270109.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на XXIV научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ, г. Махачкала — 2003 г. на международных научно-технических конференциях «Композиционные строительные материалы. Теория и практика», г. Пенза — 2003, 2004 г.г.

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 10 опубликованных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы, содержащего 130 источников и 2 приложений. Работа изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 15 таблиц, 39 рисунков.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *