Малюнок 1. Диференціальна крива розподілу часток шлаку
З малюнка 1 видно, що шлак надтонкого помелу ( "дрібний" шлак) відрізняється вузьким фракційним складом і, відповідно, частинками приблизно однакового розміру.
В результаті проведених досліджень щодо впливу щільності лужного компонента - гідроксиду натрію - на міцність ШЩВ було встановлено, що оптимальна щільність становить 1,25 г / см³, при зниженні якої погіршуються характеристики міцності ШЩВ.
Для порівняння властивостей ШЩВ на тонкомолотого і грубомолотой шлаках, зерновий склад яких представлений в таблиці 2, були проведені дослідження, результати яких - в таблиці 3.
Таблиця 3 - Вплив тонкощі помелу шлаку на властивості ШЩВ
Вид лужного компонента
Терміни схоплювання ч-хв
Їдкий натр
ρ = 1,25 г / см³
З представлених даних випливає, що збільшення тонкості помелу веде до зростання значень нормальної густоти і скорочення термінів схоплювання за рахунок того, що подрібнений в відцентрово-ударної млині шлак має частки ізометричної форми з аморфізованих поверхнею. Ці чинники сприяють підвищенню активності шлаку, чого неможливо досягти при подрібненні в кульових млинах. Встановлено, що застосування сверхтонкомолотого шлаку дозволяє підвищити міцність в'яжучого з 13,4 до 32,6 МПа.
Найбільш інтенсивний набір міцності при твердінні в нормальних умовах сверхтонкомолотого шлаку спостерігається до 7 діб (малюнок 2) за рахунок збільшення поверхні взаємодії частинок шлаку з рідкою фазою.
Малюнок 2. Динаміка набору міцності ШЩВ на NaOH, ρ = 1,25 г / см ³.
Крім тоніни помелу на міцність ШЩВ впливає растворошлаковое ставлення і вид активізатора. Для в'яжучого на NaOH з розчину складу 1: 3 (Ш: П) оптимальне растворошлаковое відношення становить 0,6.
З розглянутих активизаторов найкращі результати отримані на рідкому склі як після природного твердіння, так і після пропарювання, що відображено на рисунку 3.
Малюнок 3. Залежність межі міцності при стисненні ШЩВ від виду лужного компонента.
Як видно з малюнка, межа міцності при стисненні ШЩВ на рідкому склі після ТВО менше, ніж після нормально-вологісного твердіння, що, мабуть, пов'язано з тим, що при нагріванні відбувається розкладання високомодульного рідкого скла з виділенням аморфного кремнезему, який і впливає на міцність .
Терміни схоплювання в'яжучого на рідкому склі складають: початок - 5 хв, кінець схоплювання - близько 1 ч, - що ускладнює роботу з ним. Тому було вирішено модифікувати рідке скло NaOH, при додаванні якого зменшується модуль рідкого скла, збільшується пластичність суміші, терміни схоплювання і поліпшуються його в'яжучі властивості. Зниження в'язкості рідкого скла при додаванні до нього NaOH відбувається тому, що збільшення кількості лугу призводить до руйнування кремнекислородних зв'язків в рідкому склі [3]. В'язка активність модифікованого рідкого скла представлена на малюнку 4.
Малюнок 4. В'язка активність модифікованого рідкого скла.
Таким чином, встановлено, що оптимальним є співвідношення рідкого скла до NaOH 1: 1. Крім того, на такому складі подовжуються терміни схоплювання, які складають: початок схоплювання - 20 хв, кінець схоплювання - 1ч 25 хв.
Проведені дослідження сверхтонкомолотого ШЩВ дозволяють зробити наступні висновки:
1) на основі сверхтонкомолотого доменного гранульованого шлаку і таких активизаторов як рідке скло, NaOH і модифіковане рідке скло можна отримувати в'яжучі активністю від 20 до 70 МПа;
2) встановлено, що міцність ШЩВ залежить від:
- растворошлакового відносини;
- виду лужного компонента: найбільшою активністю володіють в'яжучі на рідкому склі;
- умов твердіння: ТВО значно підвищує характеристики міцності ШЩВ на NaOH, але трохи знижує їх при використанні рідкого скла.
Отримані результати свідчать про доцільність застосування сверхтонкомолотих шлаків як алюмосилікатної складової ШЩВ.