| Последние годы все больший интерес вызывают цементы с пониженным коэффициентом насыщения, содержащие вместо белита такие минералы как á и a двухкальциевый силикаты [1,2,3]. Установлено, что эти цементы благодаря повышенной гидратационной активности á двухкальциевого силиката по сравнению с белитом отличаются достаточно высокой маркой. Эти цементы привлекают внимание благодаря тому, что их получение позволяет снизить расход топлива на обжиг. Известно множество разновидностей цементов на основе клинкеров с низким коэффициентом насыщения [4]. Большинство из них получают из сырьевых смесей, которые отличаются от традиционных в основном меньшим содержанием карбонатного компонента. В данной работе излагаются результаты исследований авторов по получению белитового цемента с повышенной гидратационной активностью при твердении путем обжига двухкомпонентной сырьевой смеси. При этом в качестве силикатного компонента предлагается использовать отходы мокрой магнитной сепарации (м.м.с.) горнорудных предприятий, в частности Курской магнитной аномалии. При этом технология производства такого цемента значительно проще и менее энергоемка, чем традиционная. В качестве карбонатного компонента использовали мел, который является вскрышенной породой при разработке и добыче железистых кварцитов Стойленского месторождения и используемых Старооскольским цементным заводом и отходы м.м.с. Михайловского ГОКа. Химический состав указанных материалов приведен в таблице 1.
Химический состав компонентов сырьевой смеси
В таблице 2 приведены сведения о среднем гранулометрическом составе отходов м.м.с. магнетитовых кварцитов. Таблица 2 Гранулометрический состав отходов мокрого магнитного обогащения магнетитовых кварцитов
Как видно из приведенных данных, силикатный компонент не требует дополнительного помола. Была проведена серия обжигов сырьевых смесей с различным коэффициентом насыщения (КН=0,8-0,86). Исследования показали, что наибольший интерес представляет клинкер с КН=0,82, полученный при обжиге в лабораторной силитовой печи при температуре 1400-1450 0С с продолжительностью выдержки при максимальной температуре 30 минут. При этом сырьевая смесь состояла из 74,6% мела и 25,4% отходов м.м.с. Полученный клинкер содержал не более 0,4% свободной извести и показал отсутствие склонности к силикатному распаду. Рентгенограмма клинкера приведена на рисунке 1. 
Клинкер был размолот в лабораторной мельнице до удельной поверхности 300 м2/кг без добавки гипса. Из цементного теста с В/Ц=0,28 формовались малые образцы размером 1x1x8 см, твердение и испытание которых происходило по общепринятой методике [5]. Результаты испытаний изображены на рисунке 2. 
Как видно из рисунка 2 кинетика твердения полученного вяжущего характерна для низкоосновных цементов и отличается несколько замедленным набором прочности в первые 1-3 сутки. В дальнейшем, однако, наблюдается достаточно интенсивное твердение образцов и через 28 суток предел их прочности достигает 68 МПа при сжатии и 18 МПа при изгибе. Это соответствует классу цемента не ниже 32,5 МПа (По ГОСТ 31108-2003). Цемент этого типа может представлять большой интерес для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде, особенно при высоком содержании сульфат-ионов. Кроме того, в связи с низким содержанием трехкальциевого алюмината и алита, строительные изделия на его основе будут отличаться повышенной деформативностью и стойкостью к повышенным динамическим нагрузкам, что позволяет рекомендовать его для строительства автомобильных дорог. Известно, что цементы для крепления глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин должны отличаться минимальным содержанием указанных выше минералов. Этому требованию отвечает данное вяжущее. В связи с этим он представляет интерес как тампонажный цемент для горячих скважин, аналогичный цементу класса F по классификации Американского нефтяного института.
Рахимбаев Ш.М., д-р техн. наук, проф., Яшуркаева Л.И., канд. техн. наук, доц. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
| 
Простая ссылка:
Html 
ВВ ссылка: