Исследование влияния интенсификаторов на процесс помола клинкера и свойства цемента

1.

Исследование влияния
интенсификаторов на процесс
помола клинкера и свойства
цемента
Научный руководитель: канд. техн. наук, доц.
Коновалов В. М.
Дипломник: Калинин А.В.

2.

Цель работы:
• Изучение влияния органических, органо – минеральных и
минеральных добавок на процесс помола клинкера и свойства
готового цемента.
• Изучение механизмов работы интенсификаторов и их влияние на
гидратацию отдельных клинкерных минералов.

3.

Задачи:
• Исследование кинетики помола в зависимости от
дозировки вводимой добавки.
• Исследование влияния различных дозировок
добавок на процессы, происходящие внутри
мельницы и качество готового цемента
• Изучение процессов гидратации при вводе
различных добавок.
• Исследование влияния вводимых добавок на
качество получаемого цемента и процесс его
гидратации

4.

Характеристики клинкера
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
20,55
4,85
3,16
65,11
4,00
0,384
K2 O
Na2O
TiO2
CaOсв
Сумма
0,501
0,075
0,212
1,54
100

5.

План проведения научно –
исследовательской работы:
• Определение электростатического заряда цементов и
отдельных клинкерных минералов.
• Определить влияние интенсифицирующих добавок на
процесс гидратации отдельных клинкерных минералов.
• На основе полученных данных выбрать оптимальную
добавку.

6.

Экспериментальная установка для
определения электростатического заряда
цемента и его отдельных компонентов
• Вставлю фото установки.

7.

План работ на 1 и 2 кварталы 2021 года.
• Доработка установки для определения заряда порошка.
• Изучение влияния органической и органо – минеральной
добавки на чистые клинкерные минералы.
• Получение макрофотографий процесса гидратации минералов
при введении добавки.
• Получение РФА и ДТА.
• Изучение структуры цементного камня и отдельных минералов
при большом увеличении.

8.

Зависимость удельной поверхности
цемента от времени помола
Цемент без добавления интенсификатора
Время помола,мин
Удельная поверхность,
м2/кг
Удельная
поверхность, м2/кг
5
10
15
20
25
30
149
200
246
284
309
344
30
35
400
300
200
100
0
0
5
10
15
20
Время помола, мин
25

9.

Зависимость удельной поверхности
цемента от времени помола
Кинетика помола цемента с различными
добавками
Тонкость помола, м2/кг
Интенсификатор
Время помола, мин
5
10
15
20
25
30
Литопласт 1АИ 0,03%
167
202
278
337
397
451
Флексолит ВИП 0,03%
167
218
271
308
357
371
Трепел 5 %
159
220
265
299
339
385
Опока 5%
172
241
282
321
360
399
Опока 2%
164
222
268
305
340
379
Контрольный
149
200
246
284
309
344

10.

Кинетика помола цемента с
различными добавками
500
Контрольный
Удельная поверхность, м2/кг
450
400
Литопласт
1АИ 0,03%
350
300
Флексолит
ВИП 0,03%
250
Трепел 5 %
200
150
Опока 5%
100
5
10
15
20
Время помола, мин
25
30

11.

Зависимость удельной поверхности
цемента от времени помола
Цемент с добавлением органо – минеральной
добавки
Тонкость помола, м2/кг
Интенсификатор
Время помола, мин
5
10
15
20
25
30
Каолин + 1АИ 0,03 %
161
221
250
282
320
352
Мел + 1АИ 0,03 %
165
215
244
291
322
354
Контрольный
149
200
246
284
309
344

12.

Зависимость удельной поверхности
цемента от времени помола
Удельная поверхность, м2/кг
400
350
Контрольный
300
250
Каолин + 1АИ
0,03 %
200
150
100
Мел + 1АИ
0,03 %
50
0
0
5
10
15
20
Время помола, мин
25
30
35

13.

Влияние интенсификаторов на
прочность
Цемент
Прочность, мПа.
3 сутки
28 сутки
БезДоб
30,57
38,99
1АИ 0,03%
26,2
24,63
ФлВип 0,03%
24,07
37,63
ФлВип 0,03% + Каолин
33,24
41,83
ФлВип 0,06% + Каолин
30,23
46,43
1АИ 0,03%+ Каолин
33,24
41,70
1АИ 0,06%+ Каолин
26,40
48,18
Опока 2%
30,83
59,23
Опока 5%
39,53
42,33
Трепел 5%
33,33
42,83

14.

Прочность образцов на сжатие на 3 и
28 сутки
70
Прочность, мПа
60
БД
1АИ 0,03
ФлВип 0,03
Фл0,03+К
Фл0,06+К
1АИ0,3+К
1АИ0,06+К
Опока 2%
Опока 5%
Трепел 2%
50
40
30
20
10
0
3 сутки
28 сутки
Сутки

15.

Макрофотографии сколов цементного
камня
Бездобавочный цемент
Цемент с
интенсификатором
Флексолит ВИП
Цемент с органоминеральной добавкой

16.

Выводы
• Введение органических интенсификаторов помола
при соблюдении оптимальной дозировки позволяет
значительно ускорить помол цемента.
• Использование органо – минеральной добавки не
дало положительных результатов, однако
позволило повысить прочность цементного камня
• Введение минеральной добавки ускоряет процесс
помола цемента, однако следует учитывать влияние
добавки на удельную поверхность цемента
• При введении всех исследуемых интенсификаторов
наблюдается значительное уплотнение структуры
цементного камня

17.

Спасибо за внимание