|
но-строительными организациями и дефицит в кондиционных материалах, стимулируют в настоящее время поиски новых нетрадиционных материалов, побочных продуктов и отходов промышленности, которыми можно было бы заменить известняковый минеральный порошок, без ухудшения свойств асфальтобетона. Известны случаи применения в качестве минерального порошка отходов асбестовой промышленности, содержащие тонкие частицы асбестового волокна [103]. Может применяться шламовый минеральный порошок, являющийся побочным продуктом процесса химической очистки и водоумягчения [102]. Этот порошок отличается высокой дисперсностью, малой гидрофильностью (коэффициент гидрофильности 0,66) и обеспечивает высокую водо и теплоустойчивость смеси. В качестве минеральных порошков используются измельченные формовочные отходы литейного производства и отходы содовых заводов [47]. Содовые отходы (шлак от производства каустической соды) представляет собой белый порошок, состоящий главным образом из карбоната кальция, хорошо соединяющегося с битумом. Для снижения характерной для таких отходов гигроскопичности, приводящей к комкованию при хранении, их следует предварительно обработать 1 2 процентным жидким битумом. Содовые отходы необходимо применять с содержанием водорастворимых соединений не более 0,5 % Л.С. Терлецкая рекомендует производство минеральных порошков из шлаков, получаемых при пылевидном сжигании различных углей [111]. В Ленинградской области в качестве минерального порошка применяется зола горючих прибалтийских сланцев. Эта зола во многом аналогична золе каменных углей. Сланцевую золу предварительно размалывали на шаровых мельницах до тонкости минерального порошка. Пористость минерального порошка составляет 56 %, что вызывает увеличение битума до 13 % (сверх 100 %). Применение сланцевой золы в качестве минерального порошка известно так же из зарубежной практики (Франция, США). Исследования, выполненные под руководством С. И. Самодурова [97, 98, 99], показали целесообразность применения минеральных порошков из молотых шлаковых материалов (гранулированных доменных шлаков, отвальных доменных шла21 |
20 рующее воздействие на битум. Активация минерального порошка упрочняет структурированную дисперсную систему битум минеральный порошок, повышает плотность и снижает водопроницаемость, замедляет процессы старения, и повышает водои морозоустойчивость асфальтового бетона. Таким образом, применение активированного минерального порошка существенно улучшает важнейшие эксплуатационные свойства асфальтобетона, определяющие его долговечность. Острый недостаток в минеральном порошке, испытываемый многими дорожно-строительными организациями и дефицит в кондиционных материалах, стимулируют в настоящее время поиски новых нетрадиционных материалов, побочных продуктов и отходов промышленности, которыми можно было бы заменить известняковый минеральный порошок, без ухудшения свойств асфальтобетона. Известны случаи применения в качестве минерального порошка отходов асбестовой промышленности, содержащие тонкие частицы асбестового волокна [19]. Может применяться шламовый минеральный порошок, являющийся побочным продуктом процесса химической очистки и водоумягчения [20]. Этот порошок отличается высокой дисперсностью, малой гидрофильностью (коэффициент гидрофильности 0,66) и обеспечивает высокую водо и теплоустойчивость смеси. В качестве минеральных порошков используются измельченные формовочные отходы литейного производства и отходы содовых заводов [21]. Содовые отходы (шлак от производства каустической соды) представляет собой белый порошок, состоящий главным образом из карбоната кальция, хорошо соединяющегося с битумом. Для снижения характерной для таких отходов гигроскопичности, приводящей к комкованию при хранении, их следует предварительно обработать 1 2 процентным жидким битумом. Содовые отходы необходимо применять с содержанием водорастворимых соединений не более 0,5 %. 21 Л. С. Терлецкая рекомендует производство минеральных порошков из шлаков, получаемых при пылевидном сжигании различных углей [22]. В Ленинградской области в качестве минерального порошка применяется зола горючих прибалтийских сланцев. Эта зола во многом аналогична золе каменных углей. Сланцевую золу предварительно размалывали на шаровых мельницах до тонкости минерального порошка. Пористость минерального порошка составляет 56 %, что вызывает увеличение битума до 13 % (сверх 100 %). Применение сланцевой золы в качестве минерального порошка известно так же из зарубежной практики (Франция, США). Исследования, выполненные под руководством С. И. Самодурова [23 26], показали целесообразность применения минеральных порошков из молотых шлаковых материалов (гранулированных доменных шлаков, отвальных доменных шлаков). Шлаки черной металлургии являются активными минеральными материалами (АММ) благодаря гидравлическим вяжущим свойствам. Поэтому в отличие от природных, шлаковые минеральные порошки можно называть активными минеральными порошками (АМП), не требующими активации дефицитными поверхностно активными веществами и дополнительных затрат энергии. У гранулированных доменных шлаков гидравлическая активность растет во времени. Прочность образцов из гранулированного доменного шлака естественного зернового состава (НЛМК) через 7, 60 и 180 суток выдерживания составляет соответственно 0,8; 2,0; 12,0 МПа, прочность образцов из тонко измельченного шлака увеличивается до 2,2; 9,2; 20,5 МПа. Гидравлическая активность шлакопемзы зависит от соотношения кристаллической фазы к стеклофазе. В гидравлически активной шлакопемзе содержится 25 30 % кристаллической фазы, а стеклофазы 70 75 %. В малоактивной шлакопемзе кристаллическая фаза составляет 60 80 %, а стеклофаза 20 40 %. 41 woec**c<*«_ f Л6ЯИ01&М* J 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ФУСОВ И АКТИВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 2.1. Физико-химические процессы формирования асфальтобетонов на основе отходов коксохимического производства и минерального порошка из шламов доменного и конверторного производства Дефицит битумов и минерального порошка, испытываемый многими дорожно-строительными организациями, активизирует в настоящее время поиск новых нетрадиционных материалов, побочных продуктов и отходов промышленности, которыми можно было бы заменить известняковый минеральный порошок и уменьшить расход битума в асфальтобетонной смеси. В этом отношении значительный интерес представляют отходы коксохимического производства в виде фусов и коксовой пыли, которые можно применять для активации минерального порошка, а фусы и в качестве поверхностно-активного вещества в битум. В качестве минерального порошка представляется перспективным использование отходов металлургической промышленности шламов мокрой газоочистки доменного и конверторного производства. Возможность применения фусов для приготовления асфальтобетонных смесей предопределяется наличием в их составе высокоактивных смол и тонкодисперсных минеральных примесей, которые частично заменяют минеральный порошок в асфальтобетонных смесях. Наличие высокоактивных компонентов в смолах повышает показатели физико-механических свойств асфальтобетонных смесей за счет высокой адгезии к минеральным материалам. Целесообразность предварительной обработки минеральных материалов малыми дозами нефти или дегтя (0,4 0,6 %) с одновременным нагревом установлена Н. Эверсом [40], который считал обработку минеральных мате |