Отримання пористих склокристалічних матеріалів з використанням бою скла та конверторного шлаку

Abstract

В даній роботі наведені результати досліджень, які спрямовані на отримання пористого склокристалічного матеріалу на основі бою скла та конверторного шлаку, який використовували в якості газоутворюючої добавки. В роботі було проаналізовано хімічний та фазовий склади дослідного шлаку, а також проведено диференціально-термічний аналіз його проби. Конверторний шлак до складу мас вводили в кількості від 2,5 до 30 мас.%, решта - склобій. Випал зразків здійснювали в температурному інтервалі 850-925 о С. Для дослідних зразків за допомогою пісочного об’ємометру визначали об’єм та розраховували коефіцієнт спучування, визначали міцність на стиск, а також аналізували тип структури, який залежить від середнього діаметру пор, що переважать. Встановлено залежності коефіцієнту спучування дослідних матеріалів від шихтового складу та температури випалу. Для одержання пористих матеріалів з коефіцієнтом спучування 2,16-2,67 та рівномірною дрібнопористою структурою (розмір пор, що переважає, менше 0,5 мм) оптимальним є введення конверторного шлаку до складу мас в кількості 10 - 15 мас.%, а рекомендований інтервал температури їх випалу 850-900 о С. Аналіз фазового складу отриманих матеріалів вказує на присутність в якості основної кристалічної фази воластоніту, який завдяки голчастій структурі кристалів чинить армуючу дію та сприяє підвищенню міцностних характеристик. Розроблені пористі склокристалічні матеріали можуть використовуватись в якості теплоізоляції та заповнювачів в легких бетонах.

The study conducted the research aimed to obtaining a porous glass-crystalline materials based on glass cullet and converter slag, which was used as a gas-forming additive. In this work, the chemical and phase compositions of the studied slag were analyzed, and a differential thermal analysis of its sample was carried out. Converter slag was added to the composition of the masses in an amount of 2.5 to 30 wt%, the rest was glass cullet. Вurning of the samples was carried out in the temperature range of 850-925 ° C. For the samples under study, using a sand volumetric meter, the volume was determined and the swelling coefficient was calculated, the compressive strength was determined, and the type of structure, which depends on the average diameter of the prevailing pores, was analyzed. The dependence of the swelling coefficient of the investigated materials on the burdening composition and burning temperature has been established. To obtain porous materials with a swelling coefficient of 2.16-2.67 and uniform fineporous structure (predominant pore size less than 0.5 mm), it is optimal to introduce converter slag into the composition of the masses in an amount of 10-15 wt%, and the recommended temperature range their burning 850-900 ° C. Analysis of the phase composition of the materials obtained indicates the presence of wollastonite as the main crystalline phase, which, due to the acicular structure of the crystals, has a reinforcing effect and contributes to an increase in strength characteristics. The developed porous glass-crystalline materials can be used as thermal insulation and aggregates in lightweight concrete.