Исследование влияния добавок карбонатных пород на структуру и свойства цементного камня
Разработка эффективных карбонатсодержащих композиционных портландцементов. Использование композиционных портландцементов (КПЦ) с минеральными добавками – один из наиболее эффективных и простых на сегодняшний день путей уменьшения клинкерной части, позволяющий одновременно снизить ресурсо-, энергозатраты, и отрицательное воздействие на экологию при производстве портландцемента. Разработка добавок-заменителей на основе местного сырья, поможет решить проблему дефицита портландцемента в регионах, где отсутствует собственное его производство.
Введение………………………………………………………………………………10
Глава 1. Литературный обзор……………………………………………………….12
1.1. Описание технологической схемы……………………………………………13
1.1.1. Открытый цикл помола………………………………………………………13
1.1.2. Замкнутый цикл помола……………………………………………………..14
1.2. Технологический контроль…………………………………………………….17
1.3.Применение инертных минеральных добавок при производстве
цемента………………………………………………………………………….……18
1.4.Использование карбонатных пород в производстве строительных
материалов……………………………………………………………………………18
1.5.Предпосылки исследования, цели и задачи. ……………………………….….24
Глава 2. Характеристика исходных сырьевых материалов. Методы и методики
исследования………………………………………………………………….….…..26
2.1.Характеристика сырьевых материалов………………………………..…….…26
2.1.1. Портландцемент…………………………………………………………..…..26
2.1.2.Известняк……………………………………………………..………………..26
2.1.3.Доломит………………………………………………………………………..27
2.1.4.Вода…………………………………………………………………………….28
2.2.Методы и методики исследования…………………………………………….29
2.2.1.Методики исследования цемента…………………………………………….29
2.2.2.Рентгенофазовый анализ……………………………………………………..30
2.2.3.Электронная микроскопия……………………………………………………31
2.2.4.Дифференциально-термический анализ……………………………………..31
2.2.5. Микрокалориметрия …………………………………………………………32
Глава 3. Экспериментальная часть…………………………………………………34
3.1.Тонкость помола и удельная поверхность портландцементов с
карбонатсодержащими добавками………………………………………………….34
3.2.Нормальная густота и сроки схватывания портландцементов с
карбонатсодержащими добавками…………………………………………………34
3.3.Построение фазовой диаграммы процесса твердения цемента……………….35
3.4.Степень гидратации цементного камня………………………………………..39
3.5.Расчет структурно-энергетического параметра……………………………….41
3.6.Тепловыделение в цементных системах…………………………………….…44
3.7.Пористость цементного камня, полученного при гидратации
портландцементов с карбонатными добавками……………………………………47
3.8.Исследование цементного камня с карбонатсодержащими добавками методом
дифференциально-термического анализа …………………………………………48
3.9.Марочная прочность…………………………………………………………….50
Глава 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………53
Введение…………………………………………………………………………….53
4.1 Предпроектный анализ…………………………………………………………54
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования………………….54
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений………………………………55
4.1.3 SWOT – анализ ………………………………………………………………56
4.1.4 Диаграмма Исикавы……………………………………………………….…57
4.2. Инициация проекта……………………………………………………………58
4.2.1. Цели и результаты проекта………………………………………………….58
4.2.2. Организационная структура проекта……………………………………….59
4.2.3. Ограничения и допущения проекта…………………………………………60
4.3 Планирование научно-исследовательских работ…………………………….60
4.3.1. Структура работы в рамках научного исследования………………………60
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ……………………………62
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования…………………63
4.3.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ)………………………66
4.3.4.1.Расчет материальных затрат НТИ…………………………………………66
4.3.4.2.Расчет затрат на оборудование для научно экспериментальных работ..66
4.3.4.3.Основная заработная плата исполнителей темы…………………………68
4.3.4.4.Отчисления во внебюджетные фонды(страховые отчисления)…………70
4.3.4.5. Накладные расходы………………………………………………………..71
4.3.4.6.Формирование бюджета затрат научно-исследовательскогопроекта…..71
4.4 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования……………………………..…….72
Глава 5. Социальная ответственность…………………………………………….78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…………79
5.2 Производственная безопасность………………………………………………..82
5.3.Экологическая безопасность……………………………………………………95
5.4. Безопастность в чрезвычайных ситуациях……………………………………96
Выводы по работе……………………………………………………………………99
Список литературы…………………………………………………………………101
Приложение А………………………………………………………………………104
Слово “цемент” относится к собирательным понятиям — он объединяет
различные виды вяжущих материалов, полученных путем обжига некоторых
горных пород и подвергнутых измельчению. Вяжущими их назвали за способность
соединять (связывать) в единое целое как отдельные частицы мелких
наполнителей, так и более крупные фрагменты.
В распоряжении древних прорабов пирамид, мавзолеев и прочих
циклопических построек были только строительный гипс да воздушная известь,
получаемые в результате обжигания гипсового камня и известняка. На протяжении
нескольких тысячелетий бетоны и растворы на их основе были единственно
известными вяжущими материалами (не считая глины), а кизяк да птичьи яйца —
первыми модифицирующими добавками. Огромный купол «Всем-богам-храма»
(древнего римского Пантеона: 43 метра в пролете); растянувшаяся на 5000 км самая
большая ограда в мире — Великая Китайская стена; бетонная галерея легендарного
лабиринта в древнем Египте; массивные культовые сооружения индусов — все эти
строительные шедевры создавались путем использования «прабабушек» и
«прадедушек» современных цементов. Шло время, и уже другие вяжущие
материалы, получаемые искусственным путем и способные при затворении
(замешивании) водой превращаться в пластичную массу, отвердевая при этом не
только на воздухе, но и в водной стихии, были созданы пытливыми умами
человечества.
Цемент не является природным материалом. Его изготовление – процесс
дорогостоящий и энергоемкий, однако результат стоит того – на выходе получают
один из самых популярных строительных материалов, который используется как
самостоятельно, так и в качестве составляющего компонента других строительных
материалов (например, бетона и железобетона). Цементные заводы, как правило,
находятся сразу же на месте добычи сырьевых материалов для производства
цемента.
В России же производство портландцемента было расширено лишь в конце
XIX в. Над его созданием и совершенствованием много работал А. Р. Шуляченко,
которого называют “отцом русского цементного производства”. Его заслуга
состоит в том, что высококачественные отечественные портландцементы
вытеснили цементы иностранного производства. В России первый завод по
производству портландцемента был построен в 1856 г., а к началу 1-й Мировой
войны уже работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6
млн т цемента в год.
Цемент – всегда актуальный строительный материал, он стоит наравне с
новыми модными изделиями, производством которых все бросились заниматься, в
результате чего появилась огромная конкуренция. Так как цемент является не
только самостоятельным материалом, но и основой многих изделий для
строительства, спрос на него никогда не иссякнет. Тем более что темпы
строительства с каждым годом набирают оборотов.
На сегодняшний день в России насчитывается 58 цементных заводов с
суммарной производственной мощностью порядка 106 млн. тонн цемента в год.
Производителей цемента на российском рынке условно можно разделить на три
группы: российские холдинги, объединяющие несколько заводов; российские
заводы, не входящие в состав промышленных групп; зарубежные холдинги,
осуществляющие свою деятельность на территории России.
К крупнейшим российским холдингам относятся «Евроцемент груп»,
«Сибирский цемент»; ведущие зарубежные производители представлены на
российском рынке компаниями LafargeHolcim, Heidelberg. Российские заводы, не
входящие в состав промышленных групп, выпускают, как правило, небольшие
объемы цементной продукции [2].
Цель работыРазработка эффективных карбонатсодержащих
композиционных портландцементов. Использование композиционных
портландцементов (КПЦ) с минеральными добавками – один из наиболее
эффективных и простых на сегодняшний день путей уменьшения клинкерной
части, позволяющий одновременно снизить ресурсо-, энергозатраты, и
отрицательное воздействие на экологию при производстве портландцемента.
Разработка добавок-заменителей на основе местного сырья, поможет решить
проблему дефицита портландцемента в регионах, где отсутствует собственное его
производство.
В России, несмотря на принятие более десятилетия назад ГОСТа 31108-2003
«Цементы общестроительные. Технические условия», замененного в 2017 году на
ГОСТ 31108-2016, согласно которому разрешается одновременное введение в
портландцемент до трех минеральных добавок различного минерального состава и
происхождения, выпуск таких цементов только начинает осваиваться. Это связано
как с отсутствием опыта производства таких вяжущих и малой изученностью
влияния нескольких одновременно вводимых добавок на свойства получаемого
цемента, так и с территориальной ограниченностью (золы, шлаки, глиежи) и
высокой стоимостью (микрокремнезем) некоторых из них [2].
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (373 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
4.9 (35 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
5 (158 отзывов)
4.8 (30 отзывов)
4.9 (37 отзывов)
4.7 (82 отзыва)
4.4 (59 отзывов)
