Авторы

  • Лола Кабулова
    Ташкентский химико-технологический институт image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.71337/inlibrary.uz.autoabstract.76837

Ключевые слова:

Портландцемент пуццолановый портландцемент туффит физико-механические свойства активность твердение прочность

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире в области строительства производство цемента возросло до нескольких миллиардов тонн. Такие страны мира, как Китай (2 млрд, т), Индия (290 млн. т), США (86 млн. т), Россия (80 млн. т), Индонезия (63 млн. т), Турция, Япония и Южная Корея (56 млн. т), Германия и Иран (53 млн. т) в этой области являются ведущими. В связи с этим развиваются научные исследования по направлению повышения водостойкости и специальных качеств цементов и получения композиционных портландцементов1.
Сегодня модификация цементов современными методами, соответствующими мировому уровню, улучшение качества отвечающего требованиям стандартов, разработка технологии получения цементов с добавками и композиционных портландцементов является актуальной задачей. Цементная промышленность усовершенствуется на основе разработок получения природных (известь, диатомит, опока, трепел и т.д.) и искусственных (золы, шлаки, гранулированные доменные шлаки, нефелиновый шлам и т.д.) добавок. В их основе лежит выпуск высокопрочных, быстротвердеющих, расширяющихся специальных цементов, в связи, с чем расширяется область их использования. Для получения таких цементов на основе внесения добавок разработаны и внедрены сберегательные технологии производства композиционных портландцементов. Ведутся научные исследования в приоритетном направлении расширения объема выпуска строительных материалов, повышения их качества на высший конкурентоспособный уровень, снижения расходов на производство цементов и их себестоимость.
В республике ведутся научно-исследовательские работы, направленные на освоения природных ресурсов, их комплексного использования, разработки цементов целевого назначения для строительной индустрии, по созданию новых видов гидравлических добавок цементам, способствующих их долговечности, создания технологии добавочного портландцемента. В Стратегии действий по дальнейшему развития Республики Узбекистан предусмотрены задачи: «Подъем промышленности путем перевода ее качественно на новый уровень, к дальнейшей интенсификации производства готовой продукции на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска новых видов продукции и технологии»2. В связи с этим, применение гидравлически активных минеральных добавок и на основе их переработки цемента является новой ступенью в решении этих задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлениях и указах Президента У П-2641 от 25 октября 2016 года «О мерах по дальнейшему совершенствованию организации управления промышленностью строительных материалов республики», УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», У П-4891 от 6 апреля 2017 года «Критический анализ производства и состава товаров (работ, услуг), углубление локализации производств, направленных на импортозамещение», а также в других нормативных документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка технологии получения с добавкой термически обработанного туффита добавочного портландцемента Д20 и сульфатостойкого пуццоланового портландцемента.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
определены интенсивные прохождения процессов гидратации, твердения и набора прочности портландцементов в присутствии туффитов, обожженных при 600°С;
показано, за счет метакаолинита, стимулирующего образования С3А 6Н2О на начальной стадии и гидросиликатов кальция низкой основности в более поздние сроки твердения портландцемента, создается плотная, прочная структура, сохранившиеся без изменения карбонаты кальция и магния также оказывают интенсифирующее действие на гидратацию портландцемента выделением дополнительного количества Са(ОН)2 для связывания активного кремнезема туффитовой добавки;
доказано, наилучшими показателями свойств обладают цементы, содержащие 20-30%-ные гидравлические добавки, состоящие из обожженного туффита при 600°С, и туффитосодержащие цементы и цементные растворы, которые являются высокопрочными, коррозионностойкими в сульфатных и сульфатно-магнезиальных растворах; 
разработана технология получения и состав добавочных и пуццолановых портландцементов на основе термически обработанных туффитов.
Заключение
1. Научно обоснована и экспериментально доказана возможность осуществления направленного взаимодействия на процессы структурообразования цементного камня введением в состав цемента ранее не использовавшихся термообработанных туффитов полностью дегидратированными глинистыми составляющим при 600°С.
2. Впервые обнаружен и исследован с применением комплексных физико-химических методов эффект придания полиминеральному природному туффиту путем термообработки улучшения и усиления активации свойств минеральной добавки в цемент. Установлено, что термическая обработка туффита при температуре 600°С исключает отрицательное влияние глинистых примесей, содержащихся в природном туффите в цемент, превратив их к необратимым изменением в его структуре, повышением степени его дефектности, что обусловливает гидратационную активность по отношению к Са(ОН)з при нормальной температуре.
3. Обнаружена и комплексно исследована новая активная минеральная добавка в цемент - термообработанный природный туффит, содержащий в своем составе активный кремнезем и глинозем. Изучены прочностные показатели, процессы структурообразования, фазовый состав продуктов гидратации. Исследована роль термообработанного туффита в синтезе прочности смешанных цементов с добавкой, заключающемся в интенсификации процесса связывания Са(ОН)2 и образования гидросиликатов кальция CSH (I).
4. Показана и подтверждена возможность замены 20-30%-ной массовой доли клинкера указанной добавкой с повышением прочностных показателей вяжущего во все сроки твердения (от 1 суток до 2 лет), а в 28-суточном возрасте - на 4-5 МПа, при одновременном улучшении кинетики роста прочности после тепловлажностной обработки, повышении сульфатостойкости цементов и их морозостойкости.
5. Доказано, что добавка к портландцементам обожженной туффитовой породы повышает прочность и сульфатостойкость цемента, снижает усадочные деформации. Уменьшает массовую долю клинкера на 20-30% без снижения прочности показателей цемента в сравнении с контрольными образцами.
6. Портландцементы на основе обожженного туффита показали лучшую морозостойкость, сульфатостойкость и атмосферостойкость. На базе портландцементного клинкера с добавкой 20-30% туффитов, обожженных при 600°С, можно получать химически стойкие и морозостойкие цементы, использование которых позволяет получать портландцементы с добавкой 20% и пуццолановые цементы соответственно марки 500, 400 и придавать им специальные свойства (быстротвердеющий, расширяющийся и сульфатостойкий).


background image

1

ТОШКЕНТ

КИМЁ

-

ТЕХНОЛОГИЯ

ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ

ИЛМИЙ

ДАРАЖАЛАР

БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.

Т

.01.04

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ

КЕНГАШ

ТОШКЕНТ

КИМЁ

-

ТЕХНОЛОГИЯ

ИНСТИТУТИ

КАБУЛОВА

ЛОЛА

БАЛТАМУРАТОВНА

ТЕРМИК

ҚАЙТА

ИШЛАНГАН

КАРМАНА

ТУФФИТЛАРИ

АСОСИДА

ЮҚОРИ

МУСТАҲКАМ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Д

20,

ТЕЗ

ҚОТУВЧАН

ВА

СУЛЬФАТ

СУВЛАРИГА

ЧИДАМЛИ

ПУЦЦОЛАН

ЦЕМЕНТЛАРНИНГ

ТАРКИБЛАРИ

ВА

ТЕХНОЛОГИЯСИ




02.00.15. –

Силикат

ва

қийин

эрувчан

нометалл

материаллар

технологияси

ТЕХНИКА

ФАНЛАРИ

БЎЙИЧА

ФАЛСАФА

ДОКТОРИ

(PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ

АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент

– 2018


background image

2

УДК

: 666.942

Фалсафа

доктори

(PhD)

диссертацияси

автореферати

мундарижаси

Оглавление

автореферата

диссертации

доктора

философии

(PhD)

Contents of dissertation abstract of doctor of philosophy (PhD)



Кабулова

Лола

Балтамуратовна

Термик

қайта

ишланган

Кармана

туффитлари

асосида

юқори

мустаҳкам

портландцемент

Д

20,

тезқотувчан

ва

сульфат

сувларига

чидамли

пуццолан

цементларнинг

таркиблари

ва

технологияси

……………............



3

Кабулова

Лола

Балтамуратовна

Составы

и

технология

портландцементов

Д

20

повышенной

прочности

,

быстротвердеющих

и

сульфатостойких

пуццолановых

цементов

на

основе

термообработанных

туффитов

Карманинского

месторождения

......



21

Kabulova Lola Baltamuratovna

Compositions and technology Portland cement D20 of high resistance, quick-
setting and sulphate-resistant pozzolane cements on the basis of calcined
tuffits of Karmanin field…………………………………………………..……



39

Эълон

қилинган

ишлар

рўйхати

Список

опубликованных

работ

List of published works........................................................................................


43


background image

3

ТОШКЕНТ

КИМЁ

-

ТЕХНОЛОГИЯ

ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ

ИЛМИЙ

ДАРАЖАЛАР

БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.

Т

.01.04

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ

КЕНГАШ

ТОШКЕНТ

КИМЁ

-

ТЕХНОЛОГИЯ

ИНСТИТУТИ

КАБУЛОВА

ЛОЛА

БАЛТАМУРАТОВНА

ТЕРМИК

ҚАЙТА

ИШЛАНГАН

КАРМАНА

ТУФФИТЛАРИ

АСОСИДА

ЮҚОРИ

МУСТАҲКАМ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Д

20,

ТЕЗҚОТУВЧАН

ВА

СУЛЬФАТ

СУВЛАРИГА

ЧИДАМЛИ

ПУЦЦОЛАН

ЦЕМЕНТЛАРНИНГ

ТАРКИБЛАРИ

ВА

ТЕХНОЛОГИЯСИ




02.00.15. –

Силикат

ва

қийин

эрувчан

нометалл

материаллар

технологияси

ТЕХНИКА

ФАНЛАРИ

БЎЙИЧА

ФАЛСАФА

ДОКТОРИ

(PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ

АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент

– 2018


background image

4

Фалсафа

доктори

(PhD)

диссертацияси

мавзуси

Ўзбекистон

Республикаси

Вазирлар

Маҳкамаси

ҳузуридаги

Олий

аттестация

комиссиясида

B2017.2.PhD/

Т

232

рақам

билан

рўйхатга

олинган

.

Диссертация

Тошкент

кимё

-

технология

институтида

бажарилган

.

Диссертация

автореферати

учта

тилда

(

ўзбек

,

рус

,

инглиз

(

резюме

))

Илмий

кенгаш

веб

-

саҳифада

www.tkti.uz

манзилига

ҳамда

«ZiyoNET»

ахборот

-

таълим

портали

www.ziyonet.uz

манзилига

жойлаштирилган

.

Илмий

раҳбар

:

Атакузиев

Темуржон

Азим

ўғли


Расмий

оппонентлар

:

техника

фанлари

доктори

,

профессор

Рахимов

Рахимбой

Атажанович

техника

фанлари

доктори

,

профессор

Талипов

Нигматулла

Хамидович

техника

фанлари

доктори

Етакчи

ташкилот

:

Умумий

ва

ноорганик

кимё

институти

Диссертация

ҳимояси

Тошкент

кимё

-

технология

институти

ҳузуридаги

DSc.27.06.2017.

Т

.04.01

рақамли

илмий

кенгашнинг

«____»_________2018

йил

соат

____

даги

мажлисида

бўлиб

ўтади

. (

Манзил

: 100011,

Тошкент

шаҳар

Шайхонтоҳур

тумани

,

А

.

Навоий

кўчаси

.32.

Тел

.: (99871)244-79-20,

факс

: (99871)244-79-17, e-mail:

tkti_info@edu.uz

.

Тошкент

кимё

-

технология

институти

Маъмурий

биноси

, 2-

қават

анжуманлар

зали

).

Диссертация

билан

Тошкент

кимё

-

технология

институтининг

Ахборот

-

ресурс

марказида

танишиш

мумкин

( ____

рақам

билан

рўйҳатга

олинган

).

Манзил

: (100011,

Тошкент

шаҳар

Шайхонтоҳур

тумани

,

А

.

Навоий

кўч

. 32.

Тел

.: (99871) 244-79-20.

Диссертация

автореферати

2018

йил

«___» ________

тарқатилди

.

(2018

йил

«_____»______________

даги

___

рақамли

реестр

баённомаси

).


С

.

М

.

Туробжонов

,

илмий

даражалар

берувчи

илмий

кенгаш

раиси

т

.

ф

.

д

.,

профессор

А

.

С

.

Ибодуллаев

,

илмий

даражалар

берувчи

илмий

кенгаш

котиби

т

.

ф

.

д

.,

профессор

М

.

Х

.

Арипова

,

илмий

даражалар

берувчи

илмий

кенгаш

қошидаги

илмий

семинар

раиси

к

.

ф

.

д

.,

профессор


background image

5

КИРИШ

(

фалсафа

доктори

диссертациясига

аннотация

(PhD))

Диссертация

мавзусининиг

долзарблиги

ва

зарурати

.

Бугунги

кунда

дунё

бўйича

қурилиш

соҳасида

цементлар

ишлаб

чиқариш

йилига

бир

неча

миллиард

тоннагача

ўсиб

кетди

,

бу

соҳада

Хитой

(2

млрд

.

т

),

Ҳиндистон

(290

млн

.

т

),

АҚШ

(86

млн

.

т

),

Россия

(80

млн

.

т

.),

Индонезия

(63

млн

.

т

),

Туркия

,

Япония

ва

Жанубий

Корея

(56

млн

.

т

),

Германия

ва

Эрон

(53

млн

.

т

)

каби

мамлакатлар

етакчилик

қилади

.

Шу

жиҳатдан

цементларнинг

сувга

чидамлигини

ва

махсус

сифатларини

оширишда

композицион

портландцементлар

олиш

билан

боғлиқ

йўналишларда

илмий

тадқиқотлар

ривожланмоқда

1

.

Бугунги

кунда

жаҳон

миқёсида

цементларни

замонавий

усулда

модификациялаш

,

стандарт

талабларига

жавоб

берадиган

сифатларини

яхшилаш

,

композицион

портландцементлар

олиш

технологияларини

ишлаб

чиқариш

долзарб

вазифалардан

ҳисобланади

.

Цемент

саноати

табиий

(

оҳак

,

диатомит

,

опока

,

трепел

)

ва

сунъий

(

куллар

,

ташқоллар

,

грануланган

домна

ташқоллари

,

нефелин

шлам

)

қўшимчалардан

юқори

мустаҳкам

,

тезқотувчи

,

кенгаювчи

махсус

цементлар

ишлаб

чиқиши

бугунги

кунда

такомиллашган

ва

уларни

фойдаланиш

соҳаси

кенгайган

.

Бундай

цементлар

олиш

учун

қўшимчалар

киритилиши

асосида

композицион

портландцементларни

ишлаб

чиқаришнинг

тежамли

технологиялари

йўлга

қўйилган

.

Қурилиш

материаллари

ишлаб

чиқаришини

янада

кўпайтириш

,

уларни

сифатини

юқори

,

рақобатбардош

даражасига

олиб

чиқиш

,

цементларнинг

ҳаражат

ва

таннархини

камайтириш

долзарб

йўналишларида

илмий

тадқиқотлар

олиб

борилмоқда

.

Республикамизда

цемент

саноати

учун

табиий

ресурсларни

ўзлаштириш

,

улардан

комплекс

тарзда

фойдаланиш

ва

қурилиш

индустрияси

учун

махсус

мақсадлардаги

цементлар

яратиш

ва

узоқ

муддат

хизмат

қилувчи

цементларга

зарур

бўлган

гидравлик

қўшимчаларнинг

янги

турларини

яратиш

бўйича

қўшимчали

портландцемент

ишлаб

чиқариш

технологиясини

яратишга

қаратилган

илмий

тадқиқотлар

олиб

борилмоқда

.

Ўзбекистон

Республикасини

янада

ривожлантириш

бўйича

Ҳаракатлар

стратегиясида

,

«

саноатни

сифат

жиҳатидан

янги

босқичга

кўтариш

,

маҳаллий

хомашё

манбаларини

чуқур

қайта

ишлаш

,

тайёр

маҳсулот

ишлаб

чиқаришни

жадаллаштириш

,

янги

турдаги

маҳсулотлар

ва

технологияларни

ўзлаштириш

»

2

вазифалари

белгилаб

берилган

.

Бу

борада

янги

захираларини

ўрганиш

,

янги

,

замон

талабларига

жавоб

берувчи

гидравлик

фаол

минерал

қўшимчаларни

қўллаш

ва

қайта

ишлаш

асосида

цемент

сифатини

оширишни

янги

поғонага

кўтариш

,

туффит

қўшимчаларини

қайта

ишлаш

технологияларини

яратишга

қаратилган

илмий

изланишлар

муҳим

аҳамиятга

эга

.

1

https://ru.wikipedia.org /

Мировое

производство

цемента

.

2

Ўзбекистон

Республикаси

Президентининг

2017

йил

7

февралдаги

ПФ

-4947-

сон

«

Ўзбекистон

Республикасини

янада

ривожлантириш

бўйича

Ҳаракатлар

стратегияси

тўғрисида

»

ги

Фармони

.


background image

6

Ўзбекистон

Республикаси

Президентининг

ПҚ

-2641-

сон

2016

йилнинг

25

октябрдаги

«

Республика

қурилиш

материаллари

саноатини

бошқаришни

ташкил

этишни

янада

ривожлантириш

тўғрисида

»

ги

,

ПФ

-4947-

сон

2017

йилнинг

7

февралдаги

«2017-2021

йилларда

Ўзбекистонни

ривожлантиришни

бешта

устувор

йўналишлари

бўйича

ҳаракатлар

стратегияси

тўғрисида

»

ги

ва

ПҚ

-4891-

сон

2017

йил

6

апрельдаги

«

Импорт

ўрнини

босувчи

товарлар

(

ишлар

,

хизматлар

)

ишлаб

чиқаришни

ва

улар

таркибини

танқидий

таҳлил

қилиш

,

уларни

ишлаб

чиқарувчи

корхоналарни

локализациялашни

чуқурлаштириш

»

тўғрисидаги

қарорлари

ва

фармонлари

,

ҳамда

мазкур

фаолиятга

тегишли

бошқа

меъёрий

-

ҳуқуқий

ҳужжатларда

белгиланган

вазифаларни

амалга

оширишга

ушбу

диссертация

тадқиқоти

муайян

даражада

хизмат

қилади

.

Тадқиқотнинг

республика

фан

ва

технологиялари

ривожланишининг

устувор

йўналишларига

боғликлиги

.

Мазкур

тадқиқот

республика

фан

ва

технологиялар

ривожланишининг

VII. «

Кимёвий

технологиялар

ва

нанотехнологиялар

»

устувор

йўналишига

мувофиқ

бажарилган

.

Муаммонинг

ўрганилганлик

даражаси

.

Пуццолан

ва

қўшимча

қўшилган

портландцементлар

олиш

технологиясини

яратиш

бўйича

С

.

И

.

Дружинин

,

Ю

.

М

.

Бутт

,

В

.

В

.

Тимашев

,

М

.

М

.

Сычев

,

В

.

М

.

Москвин

,

И

.

С

.

Канцепольский

,

Ю

.

Ташпулатов

,

Ф

.

А

.

Глекель

,

Ф

.

М

.

Ли

,

Х

.

Ф

.

Тейлор

,

Д

.

Ж

.

Мальквори

,

М

.

Я

.

Бикбау

,

А

.

А

.

Пашенко

,

А

.

Н

.

Стравчинский

,

М

.

И

.

Збарский

,

В

.

М

.

Колбасов

,

Т

.

В

.

Кузнецова

,

Ш

.

М

.

Рахимбоев

,

Т

.

А

.

Атакузиев

,

А

.

Шарифов

,

М

.

Искандарова

,

Н

.

Х

.

Талипов

,

Т

.

Х

.

Тожиев

,

З

.

К

.

Тоиров

,

З

.

А

.

Мухамедбаева

,

Х

.

Усмонов

,

Д

.

Ф

.

Тожиева

,

Т

.

Степанова

,

А

.

Т

.

Шаропов

,

Г

.

К

.

Утениязова

ва

бошқалар

илмий

тадқиқот

ишлари

олиб

боришган

.

Ушбу

олимлар

томонидан

олиб

борилган

тадқиқотлар

натижасида

сульфатли

минерал

сувларда

чидамли

махсус

портландцементлар

олиш

,

саноат

чиқиндиларини

утилизация

қилиш

ва

маҳаллий

актив

минерал

қўшимчаларни

ишлаб

чиқиш

,

улар

асосида

портландцементлар

олиш

жараёнида

қўллаш

катта

қизиқиш

уйғотади

.

Хусусан

,

бир

қатор

махсус

портландцементлар

олинган

ва

ишлаб

чиқаришга

тавсия

этилган

.

Уларнинг

гидратацияси

ва

қотишида

содир

бўлувчи

жараёнлари

,

физик

-

кимёвий

ва

физик

-

механик

хоссалари

ўрганилган

.

Фаол

минерал

қўшилмалар

асосида

қўшилмали

ва

коррозиябардош

ва

совуқбардош

пуццолан

портландцементлар

олишда

гидратация

жараёнини

жадаллаштириш

,

фаол

минерал

қўшимчалар

яратилиши

,

термик

активлаштирилган

туффитни

портландцементларга

киритиш

ва

энергия

сарфларини

пасайтирилишини

таъминлайдиган

портландцементларни

олиш

тадқиқ

қилинмоқда

.

Тадқиқотнинг

диссертация

бажарилган

олий

таълим

муассасасининг

илмий

-

тадқиқот

ишлари

билан

боғлиқлиги

.

Диссертация

тадқиқоти

Тошкент

кимё

-

технология

институти

илмий

тадқиқот

режасининг

И

-2015-7-20-

сон

«

Паст

ҳароратлар

остида

куйдирилган

туффитлар

асосида


background image

7

олинган

фаол

гидравлик

қўшимчалар

»

мавзуси

бўйича

инновацион

лойиҳалари

доирасида

бажарилди

.

Тадқиқотнинг

мақсади

термик

ишлов

берилган

туффит

қўшилган

Д

20-

қўшимчали

ва

сульфатбардош

пуццолан

портландцементлар

олиш

технологиясини

ишлаб

чиқишдан

иборат

.

Тадқиқот

вазифалари

:

шарт

-

шароитларни

ўзгартирувчи

,

гидрат

фазаларни

ривожланиш

ва

ўсиш

жараёнлари

кечувчи

,

гидрат

ҳосил

бўлиш

ва

қотиш

структураларини

шаклланиш

жараёнларини

бошқарилишига

имкон

берувчи

қўшилмаларни

яратиш

;

термик

ишлов

берилган

туффит

қўшиш

билан

эксплуатацион

хусусиятларга

эга

цементлар

олиш

таркибларини

ишлаб

чиқариш

;

турли

тажовузкор

(

агрессив

)

муҳитларда

,

майдаланган

туффитли

қўшимча

қўшилган

цементларнинг

физик

-

механик

ва

эксплуатацион

хусусиятларини

аниқлаш

;

туффитлар

асосида

самарали

гидравлик

қўшимчалар

олиш

ва

улар

асосида

қўшимчали

ва

пуццолан

портландцементлар

технологиясини

яратиш

;

Тадқиқотнинг

объекти

«

Қизилқумцемент

»

АЖ

, «

Оҳангаронцемент

»

АЖ

, «

Бекободцемент

»

АЖ

цемент

заводларининг

гидравлик

қўшимча

сифатида

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффит

қўшилган

портландцементлар

таркибларини

ишлаб

чиқиш

ва

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

Кармана

туффит

жинси

ҳисобланади

.

Тадқиқотнинг

предмети

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

Кармана

кони

туффитлари

асосида

олинган

туффитли

портландцементлар

ва

пуццолан

портландцементлар

таркиблари

.

Тадқиқотнинг

усуллари

.

Диссертация

ишида

пуццолан

портландцементларнинг

физик

-

механик

ва

эксплуатацион

ҳусусиятларини

аниқлашнинг

анъанавий

усуллари

қўлланилган

.

Экспериментал

натижаларни

физик

-

кимёвий

таҳлил

:

ИҚ

-

спектроскопик

,

рентгенографик

,

петрографик

,

дифференциал

-

термик

,

электрон

-

микроскопик

усулларидан

фойдаланилган

.

Тадқиқотнинг

илмий

янгилиги

қуйидагилардан

иборат

:

600°

Сда

куйдирилган

туффитлар

қаттиқликка

эришаётган

цемент

тошининг

структура

ҳосил

қилишига

таъсир

кўрсатиши

аниқланган

;

портландцемент

қотишининг

илк

муддатларида

C

3

A·6H

2

O

ҳосил

бўлишига

ёрдам

берувчи

,

метакаолинит

ва

қотишнинг

охирги

муддатларида

қуйи

асосли

кальций

гидросиликатлари

ҳисобига

зич

ва

мустаҳкам

структура

ҳосил

қилиб

,

кальций

ва

магний

карбонатларини

сақлаб

қолган

туффитлар

қўшимча

миқдорда

C

а

(

О

H)

2

ажралиши

билан

портландцемент

гидратациясига

қўшимча

қуйи

асосли

гидросиликатлар

ҳосил

бўлиши

кўрсатилган

;

600°

Сда

куйдирилган

туффитдан

ташкил

топган

, 20-30%

гидравлик

қўшимчаларга

эга

бўлган

туффит

таркибли

цементлар

ва

цемент

қоришмалар

юқори

мустаҳкам

коррозиябардошлиги

исботланган

;


background image

8

туффитларга

термик

ишлов

бериш

ва

улар

асосида

қўшимчали

ва

пуццолан

портландцементлар

таркиби

ва

олиш

технологияси

ишлаб

чиқилган

.

Тадқиқотнинг

амалий

натижалари

:

Кармана

кони

туффитини

600°

С

ҳароратда

термик

ишлов

бериш

технологик

жараёни

яратилган

;

куйдирилган

туффит

актив

қўшимчага

эга

қўшилувчи

портландцемент

асосида

оптимал

қурилиш

-

техник

хусусиятларга

,

юқори

мустаҳкамлик

,

камғоваклилик

,

юқори

сувутказмаслик

,

юқори

совуқбардошлик

хусусиятларига

эга

бўлган

бетонлар

яратиш

имконияти

яратилди

;

термик

ишлов

берилган

туффит

асосида

Д

20

қўшилмали

ва

30%

туффит

қўшимчали

сульфатбардош

пуццолан

портландцемент

олиш

технологияси

тавсия

этилган

.

Тадқиқот

натижаларининг

ишончлилиги

.

Диссертация

ишида

гидравлик

фаол

минерал

қўшимчалар

,

олинган

портландцементларнинг

тузилиши

ва

таркиби

физик

-

кимёвий

ва

кимёвий

таҳлил

усуллари

асосида

ўрганилганлиги

ва

тажриба

маълумотлари

ишончли

оралиғининг

чегаравий

қиймати

назарий

натижаларга

мослиги

билан

асосланади

.

Тадқиқот

натижаларининг

илмий

ва

амалий

аҳамияти

.

Тадқиқот

натижаларининг

илмий

аҳамияти

термик

ишлов

берилган

туффитларни

портландцемент

билан

ҳосил

қилган

композицияси

асосида

тезқотувчи

портландцементлар

ва

сульфатли

муҳитлар

таъсирига

чидамли

коррозиябардош

пуццолан

цементлар

олишнинг

энергетик

жиҳатдан

асосланган

илмий

асоси

яратилганлиги

билан

асосланади

.

Тадқиқот

натижаларининг

амалий

аҳамияти

шундан

иборатки

,

гидравлик

қўшимчали

композицион

портландцементларнинг

оптимал

таркиблари

аниқланди

.

Бу

эса

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

20-30%

туффит

қўшилган

цементлар

энг

яхши

хусусиятларга

эга

ва

туффитли

актив

қўшимчалар

илк

муддатларда

назорат

намуналарига

нисбатан

анча

юқори

мустаҳкамликка

эга

цементлар

ишлаб

чиқариш

имконини

беради

.

Тадқиқот

натижаларининг

жорий

қилиниши

:

термик

активлаштирилган

туффитларни

қўллаш

билан

қўшилувчи

ва

сульфатбардош

пуццолан

портландцементлар

олиш

бўйича

тадқиқот

натижалари

асосида

:

термик

активлаштирилган

туффитларни

қўллаш

қўшилувчи

ва

пуццолан

портландцементлар

таркиби

ва

ишлаб

чиқариш

технологик

шарти

«

Ўзстандарт

»

агентлиги

томонидан

тасдиқланган

(

Т

sh 64-22007528-01:2017).

Натижада

маҳаллий

хомашёлар

асосида

клинкер

миқдорини

камайтириш

имконини

берган

;

термик

активлаштирилган

туффитларни

қўллаш

қўшилувчи

ва

пуццолан

портландцементлар

таркиби

ва

ишлаб

чиқариш

технологияси

«Karakalpak

sement»

МЧЖ

корхонасида

ишлаб

чиқаришга

жорий

қилинган

(«Karakalpak

sement»

МЧЖнинг

2017

йил

21

августаги

158-

сон

маълумотномаси

).

Натижада

коррозиябардош

пуццолан

цемент

олиш

имконини

берган

;


background image

9

яратилган

қўшимчали

ва

пуццолан

портландцементлар

асосида

бетон

маҳсулотларини

олиш

таркиби

ва

технологияси

«

Евробетон

»

МЧЖ

корхонасида

ишлаб

чиқаришга

жорий

қилинган

(«

Евробетон

»

МЧЖнинг

2017

йил

17

февралдаги

49-

сон

маълумотномаси

).

Натижада

тажовузкор

муҳитга

чидамли

бетон

маҳсулотларини

олиш

имконини

берган

;

туффитларни

термомеханик

ишлов

бериш

ва

улар

асосида

қўшилувчи

ва

пуццолан

портландцементлар

олиш

технологияси

«

Ўзқурилиш

материаллари

»

АЖга

қарашли

корхоналарда

ишлаб

чиқариш

жорий

қилинган

(«

Ўзқурилиш

материаллари

»

АЖнинг

2017

йил

27

октябрдаги

ТМ

-

01/03-4178-

сон

маълумотномаси

).

Натижада

қурилиш

материаллари

сифатини

15%

ошириш

ва

қийматини

22%

орзонлаштириш

имконини

берган

.

Тадқиқот

натижаларининг

апробацияси

.

Мазкур

тадқиқот

натижалари

, 3

та

халқаро

ва

9

та

республика

,

илмий

-

амалий

анжуманларида

муҳокамадан

ўтказилган

.

Тадқиқот

натижаларининг

эълон

қилиниши

.

Диссертация

мавзуси

бўйича

жами

19

та

илмий

ишлар

чоп

этилган

.

Улардан

7

мақола

,

шу

жумладан

5

та

республика

и

2

та

ҳалқаро

ва

Ўзбекистон

Республикаси

Олий

аттестация

комиссияси

томонидан

докторлик

диссертациялари

асосий

натижаларини

журналларда

чоп

этиш

учун

тавсия

этилган

.

Диссертациянинг

тузилиши

ва

ҳажми

.

Диссертациянинг

тузилиши

кириш

,

беш

боб

,

хулоса

,

фойдаланилган

адабиётлар

рўйхати

ва

иловалардан

иборат

.

Диссертациянинг

умумий

ҳажми

120

бетни

ташкил

этади

.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ

АСОСИЙ

МАЗМУНИ

Кириш

қисмида

ўтказилган

тадқиқотларнинг

долзарблиги

ва

зарурати

асосланган

,

тадқиқотнинг

мақсади

ва

вазифалари

,

объект

ва

предметлари

тавсифланган

,

республика

фан

ва

технологиялари

ривожланишининг

устивор

йўналишларига

мослиги

кўрсатилган

,

тадқиқотнинг

илмий

янгилиги

ва

амалий

натижалари

баён

қилинган

,

олинган

натижаларнинг

илмий

ва

амалий

аҳамияти

очиб

берилган

,

тадқиқот

натижаларини

амалиётга

жорий

қилиш

,

нашр

этилган

ишлар

ва

диссертация

тузилиши

бўйича

маълумотлар

келтирилган

.

Диссертациянинг

«

Пуццолан

портландцементлар

ишлаб

чиқариш

ва

янги

гидравлик

қўшимчалар

бўйича

тадқиқотларнинг

ҳолати

»

деб

номланган

биринчи

бобида

портландцементга

қўшилувчи

актив

минералларнинг

камчиликлари

билан

боғлиқ

муаммолар

батафсил

баён

этилган

адабиётларнинг

шарҳи

келтирилган

.

Материалнинг

товарга

оид

сифатини

юқори

даражага

етказилишига

олиб

борувчи

,

камчиликларни

бартараф

этилиши

бўйича

турли

услублар

кўриб

чиқилган

.

Туффитли

сульфатбардош

портландцементлар

олиш

технологиясига

бўлган

эҳтиёж

кўрсатиб

берилган

.

Туффитли

сульфатбардош

портландцементларнинг

физик

-

механик

ва

қурилиш

-

техник

хусусиятларини

яхшилаш

бўйича

илмий

-

техник

адабиётлар

таҳлили

ўтказилган

.

Пуццолан

порландцементлар

тайёрлашнинг

ўзига

хос

хусусиятларини

,

ва

унинг

физик

-

механик


background image

10

хусусиятларига

турли

қўшимчаларнинг

таъсирини

тавсифловчи

,

адабиётларга

оид

маълумотлар

келтирилган

.

Бетоннинг

тажовузкор

(

агрессив

)

муҳитларда

чидамлилик

хусусиятини

ошириш

учун

бетон

ва

цемент

қоришмалари

таркибидаги

минерал

ва

комплекс

кимёвий

қўшимчалардан

фойдаланишига

бағишланган

ишлар

ва

патентлар

таҳлил

этилган

.

Нашр

этилган

ишлар

натижаларини

таҳлил

этиш

асосида

хусусий

тадқиқотларнинг

мақсад

ва

вазифалари

шакллантирилган

.

Белгиланган

мақсадларга

эришилиши

учун

,

ушбу

диссертация

ишида

дастлабки

хом

ашё

сифатида

, 600°

С

ҳароратда

куйдирилган

Кармана

кони

туффитларидан

фойдаланилган

.

Диссертациянинг

«

Тадқиқот

объектларининг

тавсифлари

,

тадқиқотлар

ва

таҳлиллар

ўтказиш

услуби

»

деб

номланган

иккинчи

бобида

экспериментал

изланишларда

фойдаланилувчи

хом

ашё

материалларнинг

кимёвий

ва

минералогик

таркиблари

,

кимёвий

ва

физик

-

механик

таҳлиллар

ва

экспериментларни

ўтказиш

услублари

келтирилган

.

Минералогик

,

физик

-

кимёвий

тавсифларини

ва

функционал

кўрсаткичларни

аниқлаш

имконини

берувчи

классик

ва

замонавий

текшириш

услубларидан

фойдаланилган

.

Барча

изланиш

ва

текширишлар

умумқабул

қилинган

давлат

стандартларига

мувофиқ

ўтказилди

.

Диссертациянинг

«600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффит

–

актив

минерал

қўшимчадир

»

деб

номланувчи

учинчи

бобида

туффит

жинсларини

актив

минерал

қўшимча

сифатида

табиий

ва

термоишланган

кўринишида

портландцементлар

активлигини

оширишга

кўрсатадиган

таъсирини

аниқлаш

бўйича

экспериментал

изланишлар

натижалари

келтирилган

.

Кармана

кони

туффит

жинсларининг

кимёвий

таркиби

, %%:

п

.

п

.

п

.

(

қиздирилишидаги

йўқотилишлар

) – 14,06; SiO

2

– 54,73; Al

2

O

3

– 10,02; Fe

2

O

3

–

3,40; CaO – 9,94; MgO – 2,95; SO

3

– 1,40; TiO

2

– 0,34; Na

2

O – 1,96; K

2

O – 1,39;

MnO – 0,05;

намлик

– 19,36.

Мазкур

ишда

фойдаланилган

туффитларнинг

минералогик

таркиби

,

рентгенографик

,

петрографик

ва

термографик

таҳлиллар

маълумотлари

,

тадқиқ

этилаётган

туффитнинг

асосий

компонентлари

опал

кўринишидаги

аморф

қумтупроқ

,

кварц

,

халцедон

44,1%

эканлигини

кўрсатади

,

жинснинг

тупроқ

ташкил

этувчиси

23,1%

монтмориллонит

,

гидрослюда

ва

каолинитдан

иборат

,

карбонатли

қисми

7,95%

кальцит

заррачалари

ва

дала

шпатларидан

иборат

17,8%

анортит

,

гематит

-3,41%,

гипс

-2,1%

ва

бошқалар

-1,52%

кўринишида

келтирилади

.

Ўрганилаётган

туффит

жинслари

тупроқдан

ташқари

,

жиддий

миқдорда

кальций

карбонатини

ҳам

ўзида

тутади

.

Шунинг

учун

юқори

ҳароратларда

куйдириш

(800-900°

С

) CaCO

3

парчаланишида

ҳосил

бўлувчи

оҳак

билан

актив

SiO

2

ва

Al

2

O

3

оксидларини

боғланиши

ҳисобига

активликни

пасайишига

олиб

келади

.

Ушбу

ҳолатда

600°

С

ҳароратда

куйдириш

қизиқиш

ҳосил

қилади

.

Ушбу

ҳароратда

тупроқ

минералларининг

дегидратацияси

асосан

тугалланади

,

оҳакни

жинснинг

актив

компонентлари

билан

ўзаро

таъсирланиши

кучсиз

кечади

.

Жинслар

юқори

активлигини

сақлайди

ва


background image

11

сувталаблик

хусусияти

паст

бўлади

.

Туффит

жинсини

куйдириш

лаборатория

муфел

печида

амалга

оширилди

.

Майда

бўлаклар

ҳолидаги

жинс

печга

жойлаштирилди

ва

600°

С

ҳарорат

остида

2

соат

давомида

сақланди

.

Табиий

ва

600°

С

ҳароратда

2

соат

давомида

ишланган

туффитларни

ДТА

таҳлил

натижаларини

солиштириш

,

ДТА

эгрисида

иккала

термограммасидаги

сорбцияланган

сувни

ажралиши

билан

боғлиқ

, 80-142°

С

ҳароратдаги

максимумларга

эга

эндотермик

чўққиларнинг

мавжудлигини

кўрсатади

ва

бунда

туффитли

структуранинг

кейинчалик

беқарорлашуви

кузатилади

(1.

а

,

б

расмлар

).

1-

расм

.

Табиий

(

а

)

ва

600°

С

ҳароратда

2

соат

давомида

ишланган

(

б

)

Кармана

кони

туффит

жинсларининг

дифференциал

-

термик

таҳлили

.

Табиий

туффитларнинг

рентгенофаза

таҳлили

маълумотлари

дифференциал

-

термик

таҳлил

маълумотларини

тасдиқлайди

. 600°

С

ҳароратда

2

соат

давомида

ишланган

туффит

рентгенограммасида

рефлекслар

бироз

кичрайди

ва

кучсиз

жадаллик

намоён

бўлди

.

Аморфланиш

даражаси

тупроқ

минералларининг

максимал

акс

этишларини

мавжуд

эмаслиги

бўйича

белгиланади

.

Бу

шундан

далолат

берадики

,

туффитни

(600°

С

)

иссиқлик

ишлови

чоғида

кимёвий

пастактив

каолинит

(Al

2

O

3

·2SiO

2

·2H

2

O)

сувсизланади

ва

актив

каолинитли

ангидридга

(Al

2

O

3

·2SiO

2

),

яъни

кальций

оксиди

гидрати

ва

сувни

ўзаро

таъсирида

жиддий

активликка

эга

бўлган

метакаолинитга

айланади

.

Шунингдек

тупроқ

минералларининг

гидроксил

сувини

йўқотилиши

билан

кечади

,

хусусан

монтмориллонитда

,

унинг

гидроксил

сувини

йўқолишида

қатламланган

тур

структураси

сақланиб

қолади

. 600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффит

рентгенограммаларида

монтмориллонит

чизиқларининг

жадаллиги

пасаяди

,

кварцники

эса

–

кучаяди

.

Шундай

қилиб

,

рентген

таҳлили

орқали

монтмориллонитда

куйдириш

жараёнида

кристалл

фазаларини

ўзгариши

намоён

этилди

,

демак

бунда

структуравий

ўзгариш

ўрин

тутади

.

Ўрганилаётган

туффит

жинслари

,

тупроқдан

ташқари

,

жиддий

миқдорда

кальций

карбонатига

ҳам

эга

.

Туффит

жинсини

600°

С

ҳароратда

куйдилишида

,

рентген

таҳлилини

кўрсатишича

, CaCO

3

парчаланиши

содир


background image

12

бўлмайди

. CaCO

3

чизиғининг

жадаллиги

ўзгаришсиз

қолади

(2-

расм

).

Натижада

монтмориллонит

тўлиқ

парчаланди

,

тупроқ

компонентлар

ўзгармас

хусусият

олган

ҳолда

дегидратацияланди

,

каолинитли

тупроқ

метакаолинитга

айланди

,

кальций

ва

магний

карбонатлар

ўзгармасдан

қолди

.

2-

расм

.

Кармана

конининг

табиий

туффитнинг

(

а

)

ва

600°

С

ҳароратда

термик

ишланган

туффитнинг

дифрактограммалари

.

Фаол

SiO

2

ва

Al

2

O

3

миқдори

бўйича

,

куйдирилган

туффит

табиий

ҳолатдаги

жинслардан

кам

фарқ

қилади

.

Намунадаги

эритмадан

оҳакни

ютиш

бўйича

активлик

кўтарилди

ва

268,75

дан

318,35

мг

/

г

гача

бўлган

кийматни

ташкил

этди

,

уларни

кўпчиши

ортди

(1-

жадвал

).

1-

жавал

Табиий

ва

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффит

жинсларининг

активлиги

Табиий

ҳолатдаги

600°

Сда

куйдирилган

ҳолатдаги

СаО

нинг

ютилиш

миқдори

,

мг

/

г

фаол

оксидлар

миқдори

, %

чўкманинг

кўпчиши

,

мм

СаОнинг

ютилиш

миқдори

,

мг

/

г

фаол

оксидлар

миқдори

, %

чўкманинг

кўпчиши

,

мм

SiO

2

Al

2

O

3

бошл

.

оҳири

SiO

2

Al

2

O

3

начало

Конец

268,75 16,47 3,85 21 47 319,35 19,49 5,17 15 51

600°

С

ҳароратда

куйдириш

туффит

жинсининг

сифатига

ижобий

таъсир

кўрсатиши

аниқланди

.

Бунда

туффитларни

600°

С

ҳароратда

иссиқлик

ишлови

уларнинг

активлигини

кўтаради

.

Бу

цементга

қўшилувчи

қўшимчаларни

дозировкасини

кўпайтириш

имконини

беради

ва

бунда

цементнинг

мустаҳкамлиги

пасаймагани

ҳолда

кўплаб

клинкер

иқтисод

қилинишига

эришилади

.

Маълумки

,

цементларни

қурилишда

қўллаш

амалиётида

цементнинг

дастлабки

мустаҳкамлиги

муҳим

роль

ўйнайди

.

Шу

муносабат

билан

а

)

б

)


background image

13

куйдирилган

туффитларни

портландцементнинг

мустаҳкамлигига

кўрсатадиган

таъсири

ўрганилди

.

Бунда

монтмориллонит

аралашмаларининг

зарарли

таъсири

бартараф

этилади

,

цементнинг

сувталаблик

хусусияти

пасаяди

,

унинг

мустаҳкамлик

кўрсаткичлари

ортади

(2-

жадвал

).

2-

жавал

20

ва

30%

куйдирилган

туффит

қўшилган

цементни

ГОСТ

310.4-81

бўйича

физик

-

механик

синовлари

натижалари

Цемент

намуналари

№

008

элаги

даги

тўлиқ

қолдиқ

, %

Цемент

хамирининг

нормал

қуюқлиги

, %

Тишлашиш

муддатлари

,

соат




С

/

Ц

Оқувчанлик

,

мм

Мустаҳкамлик

чегараси

,

МПа

эгишдаги

сиқишдаги

қотиш

муддати

,

сутка

Бошланиши

тугаши

3 7 28 3 7 28

ПЦ

7,7 27,40 2-00 3-50 0,40 110

4,9 5,9 6,9 32 36 48

20%

куйдирилган

туффит

қўшимчаси

билан

ПЦ

+

туффит

8,4 28,30 2-15 4-05 0,40 110

5,0 6,1 7,5 35 42 50

30%

куйдирилган

туффит

қўшимчаси

билан

ПЦ

+

туффит

7,9 30,0 2-05 4-15 0,40 108

4,8 6,0 7,0 34 40 49

Олинган

маълумотлар

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффитлар

цементнинг

физик

-

механик

хусусиятларига

ижобий

таъсир

этишини

кўрсатади

.

Цементлар

мустаҳкамлиги

28

суткага

келиб

жадалликда

ортиши

билан

тавсифланади

.

Изланишлар

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффитни

портландцементга

қўшилишида

цемент

хамирининг

нормал

қуюқлилигини

ошишига

ва

тишлашиш

муддатларини

узайишини

кўрсатади

.

Илк

гидратация

муддатларида

(3-7

сут

)

цемент

таркибига

куйдирилган

туффит

киритилиши

стандарт

намуналарининг

мустаҳкамлигини

пасайтирмайди

,

балки

қўшимчасиз

цементга

нисбатан

оширади

.

Қотишнинг

кейинги

муддатларида

актив

SiO

2

ва

Al

2

O

3

цемент

тошининг

гидратли

янги

ҳосилалари

билан

жадал

равишда

ўзаро

таъсирлашиши

ҳисобига

унинг

зичлашиши

содир

бўлади

ва

цемент

тошининг

мустаҳкамлиги

28

суткага

келиб

ортади

ва

вақт

ўтган

сайин

назорат

цементига

нисбатан

катта

қийматга

етади

.

Қотувчи

композицион

цементларнинг

фаза

таркибини

рентгенографик

тадқиқотлари

кальций

гидроксидини

куйдирилган

туффит

билан

боғланиш

жадал

равишда

содир

бўлишини

кўрсатади

.

Рентгенограммаларда

портландитга

тааллуқли

дифракцион

максимумлар

сезиларли

даражада

камайди

d/n=0,491; 0,263; 0,193

нм

(3.

а

,

б

расм

).

Бу

намуналарни

электрон

микроскопия

услубида

текширилишида

ҳам

тасдиқланади

.

Куйдирилган

туффит

қўшилган

қотган

цемент

тошининг

структураси

янада

зичроқ

,

ғовак

бўшлиқлари

туффит

зарралари

билан

тўлган

,

уларнинг

юзаси

кальций

гидроксидини

қумтупроқ

билан

ўзаро

таъсирлашиш

маҳсулотларининг

гидрат

қобиқчалари

билан

қопланган

.

Портландцементдан

иборат

бўлган

цемент

тоши

таркибида

Ca(OH)

2

нинг

яхши

кристалланган

кристаллари

мавжуд

бўлган

бир

пайтда

,

куйдирилган


background image

14

туффитли

қўшимча

киритилган

цементнинг

структураси

асосан

кальций

гидросиликатлари

билан

намоён

бўлади

.

3-

расм

.

Қўшимчасиз

(

а

)

ва

20%

туффит

қўшилган

гидратланган

портландцемент

-

ларнинг

28

сутка

давомида

қотгандан

сўнгги

рентгенограммалари

(

б

).

Янги

куйдирилган

туффитларни

20%

миқдорда

цементга

қўшилишида

яхши

натижалар

олинди

.

Уларни

28

суткалик

ёшида

сиқишдаги

мустаҳкамлиги

қўшимчасиз

цементнинг

мустаҳкамлигига

нисбатан

юқори

бўлиб

, 50

МПа

ташкил

этади

, 30%

жинс

қўшилишида

қўшимчасиз

цементнинг

мустаҳкамлигига

тенг

мустаҳкамликка

эга

бўлиб

, 49

МПа

ташкил

этади

.

Бу

янги

куйдирилган

туффит

жинсини

20%

миқдорда

қўшилишидаги

мустаҳкамлиги

48

МПа

бўлган

клинкер

асосида

500

маркали

портландцемент

олинишига

, 30% -

киритилишида

юқори

мустаҳкамлик

захирасига

эга

бўлган

400

маркали

пуццолан

цемент

олиш

имконини

беради

.

Барча

цементлар

учун

эгилишдаги

мустаҳкамлик

28-

суткалик

ёшида

қўшимчасиз

цемент

мустаҳкамлигидан

юқори

бўлади

(2-

жадв

.).

Бу

қўшимчали

цементлар

қўшимчасиз

цементларга

қараганда

дастлабки

муддатларида

(3-7

сут

)

юкори

мустахкамлик

беради

.

Демак

,

қўшимчали

цементлар

тез

қотувчан

цементларга

айланиши

кўрсатилади

.

Куйдирилган

туффит

жинси

нам

шароитларда

узоқ

вақт

сақланишида

унинг

майдаланиш

хусусияти

бироз

яхшиланиши

кузатилади

,

бу

тупроқ

минералларини

қисман

дегидратацияланиши

ҳисобига

бўлса

керак

,

клинкер

ва

қўшимчани

қўшма

майдалаш

чоғида

цементнинг

сувталаблик

хусусиятини

ошишига

олиб

келади

.

Бироқ

ушбу

ҳолатда

ҳам

пуццолан

цемент

28-

суткалик

ёшида

мустаҳкамлиги

бўйича

қўшимчасиз

цементдан

қолишмайди

ва

48-49

МПа

ташкил

этади

(3-

жадв

.).


background image

15

Куйдирилган

туффит

қўшилган

цементлар

гидротермал

ишлов

шароитларида

ўзини

яхши

тутади

. 85°

С

ҳароратда

3+3+5+3

соат

режими

бўйича

буғланган

намуналарни

синов

натижалари

20%

туффит

жинси

қўшимчали

цементлар

мустаҳкамлиги

қўшимчасиз

цемент

мустаҳкамлигига

тенг

ва

нормал

қотган

намуналар

мустаҳкамлигининг

70-75%

ташкил

этишини

кўрсатди

. 30%

туффит

жинси

қўшилган

цемент

мустаҳкамлиги

(42

МПа

)

қўшимчасиз

цемент

мустаҳкамлигидан

(37

МПа

)

юқори

.

3-

жадвал

20

ва

30%

куйдирилган

туффит

қўшилган

цементни

,

уни

куйдирилишидан

2

ой

ўтгач

физик

-

механик

синовлари

натижалари

Цемент

намуналари

№

008

элаги

даги

тўлиқ

қолдиқ

, %

Цемент

хамирининг

нормал

қуйуқлиги

, %

Тишлашиш

муддатлари

,

соат




С

/

Ц

Оқувчанлик

,

мм

Мустаҳкамлик

чегараси

,

МПа

эгишда

сиқишда

қотиш

муддати

,

сутка

бошланиши

охири

3 7 28 3 7 28

ПЦ

8,0

27,3

2-00

3-50

0,40

110

4,8 6,0 7,0

32

37

47

20%

куйдирилган

туффит

қўшимчаси

билан

ПЦ

+

туффит

8,5 27,5 2-20 4-25 0,45 107 4,9 6,3 7,5 34 40 49

30%

куйдирилган

туффит

қўшимчаси

билан

ПЦ

+

туффит

8,5 27,5 2-20 4-25 0,45 107 4,8 6,1 7,4 31 39 48

Шундай

қилиб

,

куйдирилган

туффитдан

портландцементга

қўшимча

сифатида

фойдаланилиши

ёки

цементнинг

бир

қисмини

(20-30%)

туффитли

портландцемент

билан

алмаштирилиши

цемент

тошининг

мустаҳкамлигини

ортишини

таъминлайди

.

Боғловчи

моддалар

асосида

олинувчи

буюмларнинг

хизмат

қилиш

муддатини

баҳолашда

,

уларни

доимий

равишда

ҳўлланиш

ва

қуриш

ҳолатларига

чидамлилиги

хал

этувчи

фактор

бўлиб

ҳисобланади

.

Бу

материаллар

структурасини

бўшашишига

олиб

келувчи

кўпчиш

ва

киришиш

жараёнлари

йўналиши

бўйича

ўзгаришларни

келтириб

чиқаради

.

Ҳавода

(

киришиш

)

ва

сувда

(

кўпчиш

)

ва

галма

-

галдан

ҳўлланиш

–

қуриш

шароитларида

қотишидан

сўнг

,

намуналарнинг

узунлигини

ўлчаш

натижалари

турли

шароитларда

қотишидан

икки

ой

ўтгач

ва

галма

-

галдан

ҳўлланиш

-

қуришининг

50

циклидан

сўнг

энг

юқори

катталикка

етиб

боради

.

Кейин

эса

кичрайиш

,

сўнг

деформацияларни

барқарорлашиши

содир

бўлади

.

Табиий

ҳолатдаги

жинслардан

фарқланган

ҳолда

,

портландцементга

куйдирилган

туффит

жинсини

киритилиши

,

деформацияга

,

киришиш

ва

кўпчишга

салбий

таъсир

кўрсатмаслиги

аниқланди

. 20%

қўшимча

бўлишида

киришиш

ўзгармайди

, 30%

қўшимча

бўлишида

қўшимчасиз

цементдагига

нисбатан

пасаяди

.

Намуналарнинг

кўпчиши

жуда

кам

ўзгаради

.

Шундай

қилиб

,

тадқиқотлар

ўрганилувчи

цементлар

унча

жиддий

бўлмаган

киришиш

ва

кўпчиш

деформацияларига

эга

,

ўзгарувчан

ҳўлланиш

ва

қуриш

таъсирларига

чидамли

эканлигини

кўрсатади

.

Диссертациянинг

«600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффитларни


background image

16

стандарт

,

лабораториявий

яримсаноат

ва

саноат

синовлари

натижалари

»

-

деб

номланувчи

тўртинчи

бобида

гидравлик

қўшимча

сифатида

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффитли

қўшимчаларни

стандарт

ва

махсус

физик

-

механик

синовлари

келтирилган

.

Баъзи

табиий

пуццоланларни

иссиқлик

ишловлари

уларнинг

боғловчилик

хусусиятларини

яхшилайди

.

Куйдириш

фақат

пуццоланлар

хусусиятларига

физик

жиҳатдан

таъсир

кўрсатмайди

ва

бошқаларнинг

гидравлик

активлигини

ёмонлаштириши

мумкин

.

Шунинг

учун

иссиқлик

ишлови

пуццоланларнинг

берилган

турига

қандай

таъсир

кўрсатишини

аниқлашнинг

ягона

востиси

муҳим

хусусият

ҳисобланади

.

Минерал

қўшимчаларнинг

сўндирилган

оҳак

билан

,

шунингдек

портландцемент

билан

аралашган

ҳолидаги

активлигини

аниқлаш

услуби

боғловчи

моддани

тадқиқ

этилаётган

қўшимча

билан

аралашмаси

қоришмасининг

механик

мустаҳкамлигини

аниқлашга

асосланган

,

бунда

қўшимчани

оптимал

дозировкалашда

қоришма

қанчалик

юқори

механик

мустаҳкамликка

эга

бўлса

,

боғловчи

модда

аралашмаси

шунча

актив

деб

ҳисобланади

.

Куйдирилган

туффитларни

портландцемент

билан

аралашмасида

(

портландцемент

ва

туффитнинг

оптимал

дозировкаларида

80:20, 70:30, 60:40

в

.

ч

.)

куйдирилган

туффит

активлигини

аниқлаш

натижалари

изланаётган

намуналарда

28

суткадан

кейин

эгишдаги

мустаҳкамлик

чегараси

кўрсаткичлар

йиғиндиси

бунинг

устига

бир

йиллик

ёшига

келиб

намуналар

мустаҳкамлигини

маркали

цементларга

нисбатан

ўртача

3-5

мартага

ортишини

кўрсатади

. 3

ва

6

ойдан

сўнг

энг

юқори

мустаҳкамликни

ташкил

этади

(4

жадвал

).

4-

Жадвал

Портландцемент

билан

аралаштирилган

қўшимчалар

активлигини

аниқлаш

Арала

ш

ма

ком

понент

лари

-

нинг

но

м

лар

и

Арала

ш

ма

таркиби

(

в

.

ч

)

Ҳажм

масса

си

,

кг

/

м

3

Майдаланиш

даражаси

, %

Нормал

қуюқлиги

,

%

Тишлашиш

муддатлари

,

соат

-

мин

1:3

қоришманинг

мустаҳкамлик

чегараси

,

МПа

28

сут

., 3

ва

6

ой

эгишдаги

мустаҳкамлик

чег

ар

асини

нг

кўр

саткичла

рини

нг

су

ммас

и

02

элагидаги

қолдиқ

008

элагидаги

қол

ди

қ

008

элагидан

ўтиш

и

ха

мир

нинг

қори

ш

м

ан

ин

г

бош

ланиши

охи

ри

сиқищдаги

эгишдаги

кунлар

ойлар

кунлар

ойлар

3 28 3 6 12 7

28

3 6

12

1 2

3

4

5 6 7 8 9 10 11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 21

ПЦ

Туффит

80
20

907 0,56 3,10 96,34 25,75 7,44 3-50

5-00 26,1 48,5 50,3 51,9 59,7 2,6 3,5 3,9 4,6 3,9 12,1

ПЦ

Туффит

70
30

900 0,56 2,98 96,46 26,20 7,10 3-20

4-20 27,0 41,8 44,9 59,4 67,1 2,4 3,1 4,0 4,3 4,2 11,5

ПЦ

Туффит

60
40

867 0,53 2,38 97,09 25,00 7,05 3-10

4-55 28,0 47,2 51,0 62,1 55,1 2,6 3,2 4,4 4,1 4,1 11,8

ПЦ

Туффит

50
50

840 0,51 2,08 97,41 26,75 7,50 3-25

5-15 15,8 33,8 37,7 43,4 59,5 2,2 3,1 3,8 4,1 4,3 11,1

ПЦ

Туффит

40
60

808 0,49 1,78 97,73 27,50 7,67 3-29

5-23 10,0 21,6 22,1 34,0 40,6 1,5 2,0 3,7 3,9 4,0

9,7

ПЦ

–

портландцемент

;

Туффит

- 600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффит

.

Сўндирилган

оҳак

билан

,

ҳамда

сўндирилган

оҳак

ва

гипсли

аралашмали

намуналарда

мустаҳкамликни

вақт

ўтиши

билан

ортиб

бориши

кузатилган

.


background image

17

«

Кулчалар

услуби

»

орқали

қўшимчалар

активлигини

аниқлаш

бўйича

ўтказилган

синовлар

шуни

кўрсатадики

, 4000

см

2

/

г

гача

солиштирма

юзага

эга

бўлган

,

ўрганилаётган

куйдирилган

туффитлар

учун

кулчаларни

сувга

туширилишида

уларни

бутунлиги

сақланиши

шарти

билан

дастлабки

нам

муҳитда

қотиш

муддати

кўпи

билан

бир

суткани

ташкил

этади

.

Қўшимчаларни

сульфатбардошли

цементлар

олиш

учун

«

кенгайиш

услуби

»

ёрдамида

яроқлилигини

аниқлаш

бўйича

синовлар

натижалари

ўрганилган

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

қўшимча

туффит

сульфатбардошли

цементлар

олиш

учун

яроқли

эканлиги

аниқланди

,

кенгайиш

2,1

мм

ни

ташкил

этди

(5-

жад

.).

5-

жадвал

Қўшимчаларни

«

Кенгайиш

услуби

»

синовлар

натижалари

Компонентларнинг

номланиши

Аралашма

таркиби

,

в

.

ч

.

Солиштирма

юза

,

см

2

/

г

Қориштириш

суви

, %

Кенгайиш

,

мм

Куйдирилган

туффит

48,35

3000

38,0

2,1

Сўндирилган

оҳак

14,85

Икки

сувли

гипс

36,80

«

Термоишланган

туффитлар

асосидаги

сульфо

-,

атмосферо

-

ва

совуқбардошли

цементлар

»

деб

номланган

диссертациянинг

бешинчи

бобида

портландцементларнинг

чидамлилигини

,

бизнинг

мамлакатимизда

тажовузкор

(

агрессив

)

сувлар

таъсирида

энг

кўп

учраб

турувчи

сульфатли

ва

сульфато

-

магнезиал

коррозия

шароитларида

таъминлаш

бўйича

экспериментал

тадқиқотлар

келтирилади

.

Портландцементларга

гидравлик

қўшимчаларни

қиритилиши

уларнинг

сульфатбардошлик

хусусиятини

,

айниқса

цементлар

юқори

миқдорда

C

3

A

эга

бўлган

ҳолатларда

оширади

. 30%

туффитли

цементлар

(6,7-7,4

МПа

,

КС

=0,89-0,95) 20%

туффитли

цементларга

(4,7-5,9

МПа

,

КС

=0,81-0,85)

қараганда

юқорироқ

мустаҳкамликка

эга

бўлади

.

Пуццолан

портландцементлар

учун

энг

кам

тажовузкор

(

агрессив

)

бўлиб

Na

2

SO

4

5%-

ли

эритмаси

,

энг

тажовузкор

бўлиб

MgSO

4

нинг

3%-

ли

эритмаси

хисобланади

,

ва

бунда

гидравлик

қўшилмалар

киритилган

цементлар

соф

портландцементларга

нисбатан

чидамлироқ

бўлиб

чиқди

.

Олинган

натижалар

асосида

,

куйдирилган

туффит

қўшилган

цементлар

гидролизланиш

чоғида

оҳак

билан

бирга

мутлақо

тўйинмаган

қоришмалар

ҳосил

қилади

,

бу

эса

цемент

таркибидаги

3CaO·Al

2

O

3

·H

2

O

парчаланишига

ёрдам

беради

,

шунингдек

қаттиқ

фазадаги

кальций

гидросульфоалюминатни

ҳосил

бўлишини

олдини

олади

,

яъни

цементлар

сульфатли

муҳитларда

кимёвий

жиҳатдан

чидамлилик

хусусиятига

эга

бўлади

.

Намунларнинг

6

ой

сақланишдан

кейинги

бардошлилик

коэффициенти

қоришмада

камида

0,8-0,9

ташкил

этади

. (6

жадв

.). 600°

С

ҳароратда

куйдирилган

ва

портландцемент

таркибида

бўлган

туффитларни

цемент

тошини

сульфатли

коррозияга

чидамлилигига

таъсирини

ўрганиш

,

улар

мавжудлигида

коррозияга

қарши

бардошлиги

ошишини

кўрсатди

.


background image

18

6-

жадвал

Тажовузкор

(

агрессив

)

эритмаларда

сақланишида

портландцементларнинг

чидамлилик

коэффициенти

Цементлар

3

сут

7

сут

28

сут

3

ой

6

ой

1

йил

5% Na

2

SO

4

ПЦ

1,0

1,0

1,0

0,95

0,70

0,61

ПЦ

+20%

туффит

1,02 1,0 1,0 0,95 0,92 0,85

ПЦ

+30%

туффит

1,02 1,02 1,01 0,95 0,95 0,95

3% MgSO

4

ПЦ

1,0

1,0

1,0

0,81

0,65

0,50

ПЦ

+20%

туффит

1,02 1,0 0,90 0,85 0,83 0,81

ПЦ

+30%

туффит

1,02 1,02 1,0 0,87 0,86 0,89

Бетоннинг

совуққа

бардошлиги

уни

тайёрлаш

учун

қўлланилувчи

материалнинг

совуқбардошлигига

боғлиқ

(

цементлар

ва

тўлдирувчилар

),

унинг

қотган

ҳолдаги

сувўтказмаслик

хусусияти

ва

бошқа

бир

қатор

факторлар

.

Бетондаги

цементнинг

совуқбардошлиги

цемент

тошининг

қаттиклиги

ва

ғоваклилиги

хусусиятига

,

ғовакларнинг

сув

билан

тўлиш

даражасига

,

цементни

чўзиш

ва

эгилишдаги

мустаҳкамлигига

,

бетонни

совиш

ёки

муздан

эриш

тезлигига

боғлиқ

.

Совуқбардошлигини

ўрганиш

портландцементда

амалга

оширилди

.

Гидравлик

қўшимчалар

сифатида

Кармана

конининг

600°

С

ҳароратда

куйдирилган

туффитларидан

фойдаланилди

(7-

жадвал

).

7-

жадвал

Цементларнинг

совуқбардошлиги

(

дастлаб

1,5

ой

давомида

сув

билан

туйинтирилган

)

Цемент

ва

қўшимча

Цемент

таркиби

,

%

Сиқишдаги

мустаҳкамлик

чегараси

,

МПа

мустаҳкамли

кни

пасайи

ш

и

Намуналарнинг

оғирлигини

ўзгариши

,

%

50

цикл

музлатилишдан

кейин

намуналарнинг

ташқи

кўриниши

цемент

қўшимча

эквива

лент

ёшидаг

и

назорат

намуналари

50

цикл

музлати

лиш

ида

н

кейин

25

циклдан

кейин

оғирлик

йўқотилиши

50

циклдан

кейин

оғирлик

йўқотилиши

ПЦ

100

- 24

22 8 0

0

бутун

ПЦ

+

куйдирилган

туффит

80 20

28

26

6

0

0

бутун

70 30

24

22

7

0

0

бутун

60 40

23

20

4

0

0

бутун

ПЦ

+

глиеж

85 25

25

24

6

0

0

қатламланади

,

бутун

70 30

26

23 11

0

0

қатламланади

,

бутун

50 50

16

14 14

0

0

қатламланади

,

бутун

Дастлабки

тарзда

сувда

сақланиш

муддатларига

боғлиқ

бўлмаган

ҳолда

,

галма

-

гал

музлаш

ва

эриши

натижасида

цементларнинг

мустаҳкамлиги


background image

19

пасаяди

.

Мустаҳкамликнинг

пасайиши

турли

цементлар

учун

турлича

содир

бўлади

.

Барча

намуналарни

музлаш

ва

эриш

даврида

(25

ва

50

цикллардан

кейин

)

уларни

музлатилишигача

бўлган

оғирлиги

билан

солиштирганда

оғирлигида

жиддий

ўзгаришлар

содир

бўлмади

.

Бу

натижалар

шундан

далолат

берадики

,

портландцементнинг

ўзи

,

куйдирилган

туффит

ва

глиеж

қўшилган

портландцемент

музлаш

ва

эришнинг

маълум

давридан

сўнг

одатдаги

ҳароратда

сақланишида

кучли

равишда

мустаҳкамлигини

ошириш

хусусиятига

эга

бўлиб

, 50

музлаш

ва

эриш

циклидан

ҳам

қатиқроқ

шароитларига

бардош

бериши

мумкин

. 20

ва

30%

куйдирилган

туффитли

портландцементлар

совуқбардош

бўлиб

чиқди

,

улар

музлатиш

ва

эритишнинг

100

ва

ундан

ортиқ

циклларига

бардош

бердилар

.

ГОСТ

10060.2-95

талабларига

мувофиқ

30%

гача

куйдирилган

туффит

ва

табиий

глиеж

қўшимчали

, 25%

дан

кам

мустаҳкамлик

(8-14%)

пасайишини

кўрсатган

цементлар

совуқбардош

бўлиб

чиқди

.

Уларда

бузилиш

аломатлари

мавжуд

бўлмади

.

Ер

ости

иншоотларида

ва

ўзгарувчан

сатҳли

зоналарда

фойдаланишга

мўлжалланган

цементларга

қўйилувчи

асосий

талаблардан

бири

,

уларнинг

атмосфера

-

бардошлиги

,

яъни

ҳавода

ва

муҳитнинг

ҳарорат

ҳамда

нам

режимларининг

тез

-

тез

ва

кескин

ўзгариши

шароитларида

қотишида

етарли

даражада

узоқ

муддат

хизмат

қилиши

ҳисобланади

.

Ҳаво

муҳити

шароитларида

цементга

таъсир

кўрсатувчи

асосий

ташқи

факторлар

бўлиб

,

қуриш

ва

карбонизацияланиш

ҳисобланади

.

Қуриш

билан

биргаликда

у

цемент

тошининг

нормал

структурасини

бузилишига

ва

мустаҳкамлигини

пасайишига

олиб

келади

.

Кўрсатилган

тажрибаларда

турлича

цементларнинг

хусусиятларида

жиддий

фарқланишлар

кузатилмади

.

Туффитли

пуццолан

портландцементлар

портландцементларга

қараганда

мустаҳкамликни

кечроқ

пасайтириш

тенденциясини

намоён

қилиб

бошлайди

деб

таъкидлаш

мумкин

(8-

жадв

.).

8-

жадвал

Цементларнинг

ҳаводаги

мустаҳкамлиги

Тажриба

№

Цемент

таркиби

, %

Сиқишдаги

мустаҳкамлик

чегараси

,

МПа

ПЦ

туффит

7

сут

28

сут

3

ой

6

ой

9

ой

12

ой

24

ой

1 100 - 100

190

135

120

-

175

-

2 70 30 100

175

185

140

-

160

-

3 60

40

85 95 90

105

95 - 18

Цементларни

синов

натижалари

,

шуни

кўрсатадики

, 1:3,5

таркибли

1

х

1

х

3

см

ўлчамдаги

прессланган

ходачаларнинг

бирортасида

ҳам

икки

йил

мобайнида

ҳавода

қотишида

мустаҳкамликнинг

пасайиши

кузатилмади

.




background image

20

ХУЛОСАЛАР

1.

Цемент

таркибига

аввалда

фойдаланилмаган

, 600°

С

ҳароратда

тўлиқ

дегидратланган

тупроқ

ташкил

этувчи

термоишлов

берилган

туффитларни

киритилиши

билан

цемент

тошининг

структура

ҳосил

қилиш

жараёнларига

йўналтирилган

ҳолдаги

ўзаро

таъсирни

амалга

ошириш

имкониятлари

илмий

асосланди

ва

экспериментлар

ўтказиш

орқали

исботланган

.

2.

Полиминерал

табиий

туффитга

термоишлов

бериш

ва

уни

цементга

қўшган

ҳолда

минерал

қўшимча

хусусиятларининг

активациясини

кучайтириш

орқали

комплекс

физик

-

кимёвий

услубларни

қўллаган

ҳолда

самара

намоён

этилган

ва

тадқиқотлар

амалга

оширилган

.

3.

Цементга

қўшилувчи

янги

актив

минерал

қўшимча

–

ўз

таркибида

актив

қумтупроқ

ва

гил

тупроқ

тутувчи

термоишланган

туффит

топилди

ва

комплекс

тарзда

тадқиқ

этилган

.

Гидратация

маҳсулотларининг

мустаҳкамлик

кўрсаткичлари

,

структура

ҳосил

қилиш

жараёнлари

,

фаза

таркиби

ўрганиб

чиқилган

.

Термоишланган

туффитни

Ca(OH)

2

билан

боғланиш

ва

кальций

гидросиликатлари

CSH(I)

ҳосил

бўлиши

жараёнида

жадалланишида

ифодаланувчи

қўшимча

билан

аралашган

цементларнинг

мустаҳкамлиги

синтезидаги

роли

тадқиқ

этилган

.

4.

Клинкернинг

20-30%

масса

улушини

юқорида

кўрсатилган

қўшимчага

алмаштириш

имконияти

ва

бунда

боғловчини

қотишнинг

барча

муддатлари

давомида

(1

суткадан

2

йилгача

), 28

суткалик

ёшида

эса

– 5-6

МПа

мустаҳкамлик

кўрсаткичларини

ортиши

,

шу

билан

бир

вақтда

иссиқлик

-

намлик

ишловидан

кейин

мустаҳкамлик

кинетикасини

яхшиланиши

,

цементларнинг

сульфатбардошлик

ва

совуқбардошлигини

ошиши

кўрсатилган

.

5.

Портландцементларга

куйдирилган

туффит

жинсли

қўшимчасини

қўшилиши

,

цементнинг

мустаҳкамлигини

ва

сульфатбардошлигини

оширади

,

киришиш

деформацияларини

пасайтириши

кўрсатилган

.

Цементнинг

мустаҳкамлик

кўрсаткичларини

назорат

намуналари

билан

солиштарганда

пасайтирмаган

ҳолда

клинкернинг

масса

улушини

20-30%

камайтиради

.

6.

Куйдирилган

туффит

асосидаги

портландцементлар

яхши

совуқбардошлик

,

сульфатбардошлик

ва

атмосферабардошлик

хусусиятлари

намоён

этилган

. 600°

С

ҳароратда

куйдирилган

20-30%

туффит

қўшимчали

портландцемент

клинкери

базасида

кимёвий

жиҳатдан

чидамли

ва

совуқбардош

цементлар

олиниши

мумкин

,

улардан

фойдаланиш

унга

(

тезқотувчи

,

кенгаювчи

ва

сульфатбардошли

каби

)

махсус

хусусиятлар

бериш

билан

500, 400

маркали

пуццолан

портландцементлар

олиш

тавсия

этилган

.


background image

21

НАУЧНЫЙ

СОВЕТ

DSc.27.06.2017.

Т

.01.04

ПО

ПРИСУЖДЕНИЮ

УЧЕНЫХ

СТЕПЕНЕЙ

ПРИ

ТАШКЕНТСКОМ

ХИМИКО

-

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ

ИНСТИТУТЕ

ТАШКЕНТСКИЙ

ХИМИКО

-

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ

КАБУЛОВА

ЛОЛА

БАЛТАМУРАТОВНА

СОСТАВЫ

И

ТЕХНОЛОГИИ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОВ

Д

20

ПОВЫШЕННОЙ

ПРОЧНОСТИ

,

БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИХ

И

СУЛЬФАТОСТОЙКИХ

ПУЦЦОЛАНОВЫХ

ЦЕМЕНТОВ

НА

ОСНОВЕ

ТЕРМООБРАБОТАННЫХ

ТУФФИТОВ

КАРМАНИНСКОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ

02.00.15. –

Технология

силикатных

и

тугоплавких

неметаллических

материалов

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ

ДОКТОРА

ФИЛОСОФИИ

(PhD)

Ташкент

–2018


background image

22

Тема

диссертации

доктора

философии

(PhD)

зарегистрирована

в

Высшей

аттестационной

комиссии

при

Кабинете

Министров

Республики

Узбекистан

за

номером

B2017.2.PhD/

Т

232.

Диссертация

выполнена

в

Ташкентском

химико

-

технологическом

институте

.

Автореферат

диссертации

на

трёх

языках

(

узбекский

,

русский

,

английский

(

резюме

))

размещен

на

веб

-

странице

Ученого

совета

по

адресу

www.tkti.uz.

и

информационно

-

образовательном

портале

«Ziyonet»

по

адресу

www.ziyonet.uz.

Научный

руководитель

:

Атакузиев

Темуржон

Азим

угли

доктор

технических

наук

,

профессор

Официальные

оппоненты

:

Рахимов

Рахимбой

Атажанович

доктор

технических

наук

,

профессор

Талипов

Нигматулла

Хамидович

доктор

технических

наук

Ведущая

организация

:

Институт

общей

и

неорганической

химии

Защита

диссертации

состоится

«____»

2018

г

.

в

часов

на

заседании

научного

совета

DSc.27.06.2017.

Т

.04.01

при

Ташкентском

химико

-

технологическом

институте

. (

Адрес

: 100011,

г

.

Ташкент

,

Шайхонтахурский

район

,

ул

.

А

.

Навои

32,.

Тел

.:

(99871) 244-79-21;

факс

: (99871) 244-79-17; e-mail: tkti_info@edu.uz.

Диссертация

зарегистрирована

в

Информационно

-

ресурсном

центре

Ташкентского

химико

-

технологического

института

за

№

___,

с

которой

можно

ознакомиться

в

ИРЦ

.

(100011,

Ташкент

,

Шайхонтахурский

район

,

ул

.

А

.

Навои

, 32.

Тел

.: (99871)244-79-21.

Автореферат

диссертации

разослан

«____» ________ 2018

года

.

(

протокол

рассылки

№

_______

от

_________2018

года

).


С

.

М

.

Туробжонов

,

председатель

научного

совета

по

присуждению

учёных

степеней

,

д

.

т

.

н

.,

профессор

А

.

С

.

Ибодуллаев

,

ученый

секретарь

научного

совета

по

присуждению

учёных

степеней

,

д

.

т

.

н

.

М

.

Х

.

Арипова

,

председатель

научного

семинара

при

научном

совете

по

присуждению

учёных

степеней

,

д

.

х

.

н

.,

профессор


background image

23

Введение

(

аннотация

диссертации

доктора

философии

(PhD))

Актуальность

и

востребованность

темы

диссертации

.

На

сегодняшний

день

в

мире

в

области

строительства

производство

цемента

возросло

до

нескольких

миллиардов

тонн

.

Такие

страны

мира

,

как

Китай

(2

млрд

.

т

),

Индия

(290

млн

.

т

),

США

(86

млн

.

т

),

Россия

(80

млн

.

т

),

Индонезия

(63

млн

.

т

),

Турция

,

Япония

и

Южная

Корея

(56

млн

.

т

),

Германия

и

Иран

(53

млн

.

т

)

в

этой

области

являются

ведущими

.

В

связи

с

этим

развиваются

научные

исследования

по

направлению

повышения

водостойкости

и

специальных

качеств

цементов

и

получения

композиционных

портландцементов

1

.

Сегодня

модификация

цементов

современными

методами

,

соответствующими

мировому

уровню

,

улучшение

качества

отвечающего

требованиям

стандартов

,

разработка

технологии

получения

цементов

с

добавками

и

композиционных

портландцементов

является

актуальной

задачей

.

Цементная

промышленность

усовершенствуется

на

основе

разработок

получения

природных

(

известь

,

диатомит

,

опока

,

трепел

и

т

.

д

.)

и

искусственных

(

золы

,

шлаки

,

гранулированные

доменные

шлаки

,

нефелиновый

шлам

и

т

.

д

.)

добавок

.

В

их

основе

лежит

выпуск

высокопрочных

,

быстротвердеющих

,

расширяющихся

специальных

цементов

,

в

связи

,

с

чем

расширяется

область

их

использования

.

Для

получения

таких

цементов

на

основе

внесения

добавок

разработаны

и

внедрены

сберегательные

технологии

производства

композиционных

портландцементов

.

Ведутся

научные

исследования

в

приоритетном

направлении

расширения

объема

выпуска

строительных

материалов

,

повышения

их

качества

на

высший

конкурентоспособный

уровень

,

снижения

расходов

на

производство

цементов

и

их

себестоимость

.

В

республике

ведутся

научно

-

исследовательские

работы

,

направленные

на

освоения

природных

ресурсов

,

их

комплексного

использования

,

разработки

цементов

целевого

назначения

для

строительной

индустрии

,

по

созданию

новых

видов

гидравлических

добавок

цементам

,

способствующих

их

долговечности

,

создания

технологии

добавочного

портландцемента

.

В

Стратегии

действий

по

дальнейшему

развития

Республики

Узбекистан

предусмотрены

задачи

: «

Подъем

промышленности

путем

перевода

ее

качественно

на

новый

уровень

,

к

дальнейшей

интенсификации

производства

готовой

продукции

на

базе

глубокой

переработки

местных

сырьевых

ресурсов

,

освоение

выпуска

новых

видов

продукции

и

технологии

»

2

.

В

связи

с

этим

,

применение

гидравлически

активных

минеральных

добавок

и

на

основе

их

переработки

цемента

является

новой

ступенью

в

решении

этих

задач

.

Данное

диссертационное

исследование

в

определенной

степени

служит

выполнению

задач

,

предусмотренных

в

постановлениях

и

указах

Президента

УП

-2641

от

25

октября

2016

года

«

О

мерах

по

дальнейшему

1

https://ru. Wikipedia.org/

Мировое

производство

цемента

.

2

Указ

Президента

Республики

Узбекистан

от

7

февраля

2017

года

УП

-49-47 «

О

Стратегии

действий

по

дальнейшему

развитию

Республики

Узбекистан

»


background image

24

совершенствованию

организации

управления

промышленностью

строительных

материалов

республики

»,

УП

-4947

от

7

февраля

2017

года

«

О

Стратегии

действий

по

дальнейшему

развитию

Республики

Узбекистан

»,

УП

-4891

от

6

апреля

2017

года

«

Критический

анализ

производства

и

состава

товаров

(

работ

,

услуг

),

углубление

локализации

производств

,

направленных

на

импортозамещение

»,

а

также

в

других

нормативных

документах

,

принятых

в

данной

сфере

.

Соответствие

исследования

приоритетным

направлениям

развития

науки

и

технологий

республики

.

Данное

исследование

выполнено

в

соответствии

с

приоритетным

направлением

развития

науки

и

технологий

VII. «

Химические

технологии

и

нанотехнологии

».

Степень

изученности

проблемы

.

В

направлении

создания

технологии

получения

портландцементов

с

введением

пуццолана

и

добавок

вели

научно

-

исследовательские

работы

:

С

.

И

.

Дружинин

,

Ю

.

М

.

Бутт

,

В

.

В

.

Тимашев

,

М

.

М

.

Сычев

,

В

.

М

.

Москвин

,

И

.

С

.

Канцепольский

,

Ю

.

Ташпулатов

,

Ф

.

А

.

Глекель

,

Ф

.

М

.

Ли

,

Х

.

Ф

.

Тейлор

,

Д

.

Ж

.

Мальквори

,

М

.

Я

.

Бикбау

,

А

.

А

.

Пашенко

,

А

.

Н

.

Стравчинский

,

М

.

И

.

Збарский

,

В

.

М

.

Колбасов

,

Т

.

В

.

Кузнецова

,

Ш

.

М

.

Рахимбоев

,

Т

.

А

.

Атакузиев

,

А

.

Шарифов

,

М

.

Искандарова

,

Н

.

Х

.

Талипов

,

Т

.

Х

.

Тожиев

,

З

.

К

.

Тоиров

,

З

.

А

.

Мухамедбаева

,

Х

.

Усмонов

,

Д

.

Ф

.

Тожиева

,

Т

.

Степанова

,

А

.

Т

.

Шаропов

,

Г

.

К

.

Утениязова

и

др

.

В

результате

проведенных

исследований

этими

учеными

представляет

большой

интерес

утилизация

промышленных

отходов

производства

специальных

портландцементов

,

стойких

в

сульфатных

и

минеральных

водах

,

и

разработка

местных

активных

минеральных

добавок

и

применение

их

в

процессе

получения

портландцементов

.

В

частности

,

получен

ряд

видов

специальных

портландцементов

и

рекомендован

к

производству

.

Изучены

их

гидратация

и

процессы

,

происходящие

при

твердении

,

а

также

физико

-

химические

и

физико

-

механические

свойства

.

Ведутся

исследования

в

направлении

получения

добавочных

и

коррозионностойких

,

морозостойких

пуццолановых

портландцементов

,

создания

активных

минеральных

добавок

,

внесения

термически

активированного

туффита

в

портландцементы

и

получения

портландцементов

,

обеспечивающих

снижения

энергоресурсов

.

Связь

темы

диссертации

с

научно

-

исследовательскими

работами

высшего

образовательного

учреждения

,

где

выполнена

диссертация

.

Диссертационное

исследование

выполнено

в

рамках

инновационных

проектов

по

теме

«

Активные

гидравлические

добавки

на

основе

туффитов

,

обожженных

при

низких

температурах

»

И

-2015-7-20

по

плану

научных

исследований

Ташкентского

химико

-

технологического

института

.

Целью

исследования

является

разработка

технологии

получения

с

добавкой

термически

обработанного

туффита

добавочного

портландцемента

Д

20

и

сульфатостойкого

пуццоланового

портландцемента

.

Задачи

исследования

:

создать

добавки

,

позволяющие

изменить

условия

протекания

,

развития

и


background image

25

роста

гидратных

фаз

,

регулирования

процессов

гидратообразования

и

формирования

твердеющих

структур

;

разработка

составов

цементов

с

высокими

эксплуатационными

свойствами

,

путем

добавления

термически

обработанных

туффитов

;

определение

физико

-

механических

и

эксплуатационных

свойств

,

стойких

в

сульфатных

и

сульфатно

-

магнезиальных

агрессивных

средах

цементов

с

добавкой

измельченного

туффита

,

обожженного

при

низких

температурах

;

получение

эффективных

гидравлических

добавок

на

основе

обожженных

туффитов

и

создание

на

их

основе

технологии

получения

добавочного

и

пуццолановых

портландцементов

.

Объектами

исследования

являются

портландцементы

цементных

заводов

АО

«

Кизилкумцемент

»,

АО

«

Ахангаранцемент

»

и

АО

«

Бекабадцемент

»,

природный

и

обожженный

туффит

при

600°

С

Карманинского

месторождения

.

Предметом

исследования

явилась

разработка

составов

портландцементов

,

содержащих

туффиты

,

обожженные

при

температуре

600°

С

,

Карманинского

месторождения

в

качестве

гидравлической

добавки

,

улучшающей

эксплуатационные

свойства

цементного

камня

в

различных

условиях

.

Методы

исследования

.

В

диссертациционной

работе

применены

традиционные

методы

определения

физико

-

механических

и

эксплуатационных

свойств

портландцементов

и

пуццолановых

портландцементов

.

Физико

-

химический

анализ

экспериментальных

результатов

:

использованы

физико

-

химический

,

ИК

-

спектрометрии

,

рентгенографии

,

петрографии

,

дифференциально

-

термический

,

электронно

-

микроскопический

методы

исследования

.

Научная

новизна

исследования

заключается

в

следующем

:

определены

интенсивные

прохождения

процессов

гидратации

,

твердения

и

набора

прочности

портландцементов

в

присутствии

туффитов

,

обожженных

при

600°

С

;

показано

,

за

счет

метакаолинита

,

стимулирующего

образования

C

3

A·6H

2

O

на

начальной

стадии

и

гидросиликатов

кальция

низкой

основности

в

более

поздние

сроки

твердения

портландцемента

,

создается

плотная

,

прочная

структура

,

сохранившиеся

без

изменения

карбонаты

кальция

и

магния

также

оказывают

интенсифирующее

действие

на

гидратацию

портландцемента

выделением

дополнительного

количества

Ca(OH)

2

для

связывания

активного

кремнезема

туффитовой

добавки

;

доказано

,

наилучшими

показателями

свойств

обладают

цементы

,

содержащие

20-30%-

ные

гидравлические

добавки

,

состоящие

из

обожженного

туффита

при

600°

С

,

и

туффитосодержащие

цементы

и

цементные

растворы

,

которые

являются

высокопрочными

,

коррозионностойкими

в

сульфатных

и

сульфатно

-

магнезиальных

растворах

;


background image

26

разработана

технология

получения

и

состав

добавочных

и

пуццолановых

портландцементов

на

основе

термически

обработанных

туффитов

.

Практические

результаты

исследования

заключаются

в

следующем

:

создан

технологический

процесс

термической

обработки

при

600°

С

туффита

Карманинского

месторождения

;

на

основе

портландцемента

с

активной

добавкой

обожженного

туффита

,

вводимого

в

состав

портландцемента

,

позволило

создать

высокопрочностные

,

низкопористые

,

высоководонепроницаемые

,

высоководостойкие

свойства

бетонов

;

рекомендована

технология

получения

на

основе

термически

обработанного

туффита

портландцемента

с

добавкой

Д

20

и

сульфатостойкого

пуццоланового

портландцемента

с

добавкой

туффита

30%.

Достоверность

полученных

результатов

подтверждается

тем

,

что

структура

и

составы

гидравлически

активных

минеральных

добавок

полученных

портландцементов

,

изученность

их

на

основе

современных

методов

физико

-

химического

и

химического

анализа

,

а

также

предельные

значения

,

достоверные

интервалы

опытных

данных

обосновываются

соответствием

их

теоретическим

результатам

.

Теоретическая

и

практическая

значимость

результатов

исследований

.

Научное

значение

результатов

исследования

обосновывается

созданием

научной

основы

получения

быстротвердеющих

портландцементов

,

стойких

к

влиянию

сульфатных

сред

,

коррозионностойких

пуццолановых

цементов

на

основе

новой

гидравлической

добавки

–

термически

обработанных

туффитов

с

портландцементом

,

которые

являются

энергетически

обоснованными

.

Практическая

ценность

результатов

исследования

заключается

в

определении

оптимального

состава

портландцементов

с

гидравлической

добавкой

.

Это

дает

возможность

производства

цементов

с

20-30%

туффитом

,

обожженным

при

600°

С

,

имеющих

наилучшие

свойства

по

сравнение

с

контрольными

образцами

,

характеризующимися

высокими

прочностными

показателями

на

начальных

сроках

твердения

.

Внедрение

результатов

исследования

.

На

основе

результатов

исследования

получены

сульфатостойкие

пуццолановые

цементы

с

применением

термически

активизированных

туффитовых

добавок

:

утверждены

агентством

«

Узстандарт

»

технические

условия

(

Т

sh 64-

22007528-01:2017)

разработки

и

состав

получения

добавочных

и

пуццолановых

портландцементов

на

основе

термически

обработанных

туффитов

.

В

результате

достигнуто

снижение

количества

производства

клинкера

на

базе

местного

сырья

;

технология

термомеханической

обработки

туффитов

и

получения

на

их

основе

добавочных

и

пуццолановых

портландцементов

внедрена

в

производство

на

предприятиях

ИП

ООО

«Karakalpak sement» (

справка

ИП


background image

27

ООО

«Karakalpak sement»

от

21

августа

2017

года

№

158).

В

результате

это

дает

возможность

получать

коррозионностойкие

пуццолановые

цементы

;

на

основе

добавочных

и

пуццолановых

портландцементов

с

применением

термоактивированных

туффитов

разработаны

состав

и

технология

получения

бетонных

изделий

на

базе

предприятия

ООО

«

Евробетон

» (

справка

ООО

«

Евробетон

»

от

17

февраля

2017

года

№

49).

В

результате

появляется

возможность

получать

бетонные

изделия

,

стойкие

в

агрессивных

средах

;

технология

термомеханической

обработки

туффитов

и

получения

на

их

основе

добавочных

и

пуццолановых

портландцементов

внедрена

в

производство

на

предприятиях

АО

«

Ўзқурилиш

материаллари

» (

справка

ТМ

-01/03-4178

от

27

октября

2017

года

).

В

результате

это

повышает

качество

строительных

материалов

на

15%

и

снижает

стоимость

на

22%;

Апробация

результатов

исследования

.

Полученные

результаты

доложены

,

обсуждены

и

одобрены

на

3-

х

международных

и

9

республиканских

научных

конференциях

.

Опубликованность

результатов

исследования

.

По

теме

и

материалам

диссертации

опубликовано

всего

19

научных

работ

.

Из

них

7

статей

,

в

том

числе

2

в

зарубежных

и

5

в

республиканских

журналах

,

рекомендованных

Высшей

Аттестационной

Комиссией

Республики

Узбекистан

для

публикации

основных

научных

результатов

докторских

диссертаций

.

Структура

и

объем

диссертации

.

Диссертация

состоит

из

введения

,

пяти

глав

,

заключения

,

списка

использованной

литературы

и

приложений

.

Объем

основного

текстового

материала

составляет

120

страниц

.

ОСНОВНОЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ДИССЕРТАЦИИ

Во

введении

обосновываются

актуальность

и

востребованность

проведенного

исследования

,

его

цель

и

задачи

,

характеризуются

его

объект

и

предмет

,

показано

соответствие

исследования

приоритетным

направлениям

развития

науки

и

технологий

республики

,

излагаются

научная

новизна

и

практические

результаты

исследования

,

раскрывается

научная

и

практическая

значимость

полученных

результатов

,

приведены

сведения

о

внедрении

в

практику

результатов

исследования

по

опубликованным

работам

и

структуре

диссертации

.

Первая

глава

«

Состояние

производства

пуццолановых

портландцементов

и

исследование

новых

гидравлических

добавок

»

диссертации

представляет

собой

литературный

обзор

,

в

котором

подробно

изложены

проблемы

,

связанные

с

недостатком

активных

минеральных

добавок

к

портландцементу

.

Рассмотрены

различные

методы

по

устранению

этих

недостатков

,

призванные

довести

его

товарное

качество

до

высшей

категории

.

Показана

востребованность

технологии

получения

сульфатостойких

туффитовых

портландцементов

.


background image

28

Проведен

анализ

научно

-

технической

литературы

по

улучшению

физико

-

механических

и

строительно

-

технических

свойств

сульфатостойких

туффитовых

портландцементов

.

Приведены

литературные

данные

,

характеризующие

особенности

приготовления

пуццолановых

портландцементов

и

влияние

различных

добавок

на

их

физико

-

механические

свойства

.

Проанализированы

работы

и

патенты

,

посвященные

вопросам

использования

минеральных

и

комплексных

химических

добавок

в

составе

бетонных

и

цементных

растворов

,

для

повышения

их

стойкости

в

агрессивных

средах

.

На

основании

анализа

результатов

опубликованных

работ

сформулированы

цель

и

задачи

собственных

исследований

.

Для

достижения

поставленных

целей

в

работе

в

качестве

исходного

сырья

использованы

туффиты

,

обожженные

при

600°

С

,

Карманинского

месторождения

.

Во

второй

главе

диссертации

«

Характеристика

объектов

исследования

,

методика

проведения

исследований

и

анализов

»

приведены

химические

и

минералогические

составы

,

используемые

в

экспериментальных

исследованиях

сырьевых

материалов

,

методики

проведения

химических

и

физико

-

механических

анализов

и

экспериментов

.

Были

использованы

классические

и

современные

методы

исследования

,

позволяющие

определить

минералогические

,

физико

-

химические

характеристики

и

функциональные

показатели

.

Все

исследования

проводились

согласно

общепринятым

государственным

стандартам

.

В

третьей

главе

«

Обожжённый

туффит

при

600°

С

как

активная

минеральная

добавка

»

диссертации

представлены

результаты

экспериментальных

исследований

по

исследованию

и

влиянию

туффитовых

пород

в

естественном

и

термообработанном

виде

в

качестве

активной

минеральной

добавки

на

повышение

активности

портландцементов

.

Химический

состав

туффитовой

породы

Карманинского

месторождения

, %%:

п

.

п

.

п

. – 14,06; SiO

2

– 54,73; Al

2

O

3

– 10,02; Fe

2

O

3

– 3,40;

CaO – 9,94; MgO – 2,95; SO

3

– 1,40; TiO

2

– 0,34; Na

2

O – 1,96; K

2

O – 1,39; MnO –

0,05;

влага

– 19,36.

Данные

рентгенографического

,

петрографического

и

термографического

анализов

показали

,

что

основными

компонентами

исследуемого

туффита

являются

,

аморфный

кремнезём

в

виде

опала

,

кварца

,

халцедона

– 44,1%,

глинистая

составляющая

породы

представлена

монтмориллонитом

,

гидрослюдой

и

каолинитом

– 23,1%,

карбонатная

часть

частицами

кальцита

– 7,95%

и

из

полевых

шпатов

типа

анортита

– 17,8%,

гематита

– 3,41%,

гипса

– 2,1%

и

прочих

–1,52%.

Изучаемые

туффитовые

породы

,

кроме

глинистых

,

содержат

значительное

количество

карбоната

кальция

.

Поэтому

обжиг

при

высоких

температурах

(800-900°

С

)

приводит

к

снижению

активности

пород

за

счет

связывания

активного

SiO

2

и

Al

2

O

3

известью

,

образующейся

при

разложении

CaCO

3

.


background image

29

В

данном

случае

представляет

интерес

обжиг

при

600°

С

.

Дегидратация

глинистых

минералов

при

этой

температуре

,

в

основном

,

заканчивается

,

а

процесс

взаимодействия

извести

с

активными

компонентами

породы

протекает

слабо

.

Породы

сохраняют

высокую

активность

и

имеют

низкую

водопотребность

.

Обжиг

туффитовой

породы

осуществляли

в

селитовой

лабораторной

печи

.

Породу

в

мелких

кусках

загружали

в

печь

и

выдерживали

при

600°

С

в

течение

2

часов

.

Рисунок

1.

Дифференциально

-

термический

анализ

природного

(

а

)

и

термообработанного

при

600°

С

(

б

)

туффита

Карманинского

месторождения

.

Сравнение

результатов

анализа

ДТА

природного

и

термообработанного

при

600°

С

туффита

показывает

,

что

наличие

на

обеих

термограммах

эндотермических

пиков

с

максимумами

при

90-142°

С

,

связанных

с

выделением

сорбированной

воды

,

на

кривой

ДТА

термообработанного

туффита

наблюдается

последующая

дестабилизация

туффитовой

структуры

(

рис

. 1,

а

,

б

).

Данные

рентгенофазового

анализа

природного

туффита

подтверждают

данные

дифференциально

-

термического

анализа

.

На

рентгенограмме

термообработанного

туффита

при

600°

С

рефлексы

незначительно

уменьшились

и

проявилась

слабая

интенсивность

.

Степень

аморфизации

определяется

по

отсутствию

максимальных

отражений

глинистых

минералов

.

Это

говорит

о

том

,

что

при

термической

обработке

(600ºC)

туффита

обезвоживается

химически

малоактивный

каолинит

(Al

2

O

3

·

2SiO

2

·

2

Н

2

О

)

и

переходит

в

активный

каолинитовый

ангидрид

Al

2

O

3

·

2SiO

2

(

метакаолинит

),

аморфизированный

в

результате

удаления

гидратной

воды

,

обладающий

значительной

активностью

при

взаимодействии

с

гидратом

оксида

кальция

и

водой

.

А

также

сопровождается

потерей

гидроксильной

воды

глинистых

минералов

,

в

частности

,

у

монтмориллонита

при

удалении

гидроксильной

воды

слоистый

тип

структуры

сохраняется

.

На

рентгенограммах

обожженного

туффита

при

600°

С

интенсивность

линий

монтмориллонита

падает

,

а

кварца

−

усиливается

.

Таким

образом

,

у

монтмориллонита

рентгеновским

анализом


background image

30

обнаруживаются

изменения

кристаллических

фаз

в

процессе

обжига

,

а

следовательно

,

имеют

место

структурные

изменения

.

Изучаемые

туффитовые

породы

,

кроме

глинистых

,

содержат

значительное

количество

карбоната

кальция

.

В

результате

рентгеновского

анализа

при

обжиге

туффитовой

породы

при

температуре

600°

С

не

происходит

разложения

СаСО

3

.

Интенсивность

линии

СаСО

3

остается

неизмененной

(

рис

. 2).

Рисунок

2.

Дифрактограммы

природного

и

термообработанного

при

600°

С

туффита

Карманинского

месторождения

.

В

результате

монтмориллонит

полностью

разложился

,

глинистые

компоненты

дегидратировались

,

приобретая

неизмененные

свойства

,

каолинитовая

глина

превратилась

в

метакаолинит

,

карбонаты

кальция

и

магния

остались

неизмененными

.

По

содержанию

активных

SiO

2

и

Al

2

O

3

обожжённый

туффит

мало

отличается

от

пород

в

естественном

состоянии

.

Активность

по

поглощению

извести

из

раствора

в

пробе

возросла

и

составила

от

268,75

до

319,35

мг

,

повысилась

их

набухаемость

(

табл

. 1).

Таблица

1

Активность

туффитовых

пород

в

естественном

и

обожженном

при

600°

С

состоянии

В

естественном

состоянии

Обожженная

при

600°

С

количество

поглощения

СаО

,

мг

/

г

содержание

активных

оксидов

, %

набухание

осадка

,

мм

количество

поглощения

СаО

,

мг

/

г

содержание

активных

оксидов

, %

набухание

осадка

,

мм

SiO

2

Al

2

O

3

начало конец

SiO

2

Al

2

O

3

начало

конец

268,75 16,47 3,85 21 47 319,35 19,49 5,17 15 51

а

)

б

)


background image

31

Установлено

,

что

обжиг

при

600°

С

положительно

влияет

на

качество

туффитовой

породы

.

Термическая

обработка

при

температуре

600°

С

туффитов

повышает

их

активность

.

Это

позволяет

увеличить

дозировку

добавок

в

цемент

без

снижения

его

прочности

и

достичь

большой

экономии

клинкера

.

Как

известно

,

в

практике

применения

цементов

в

строительстве

важную

роль

играет

первоначальная

прочность

цемента

.

В

связи

с

этим

и

изучалось

влияние

обожженных

туффитов

на

прочность

портландцемента

.

Лучшие

результаты

получены

при

испытании

цементов

с

туффитом

,

обожженным

при

600°

С

.

При

этом

устраняется

вредное

влияние

примесей

монтмориллонита

,

снижается

водопотребность

цемента

,

повышаются

его

прочностные

показатели

(

табл

. 2).

Таблица

2

Результаты

физико

-

механических

испытаний

цемента

с

добавками

20

и

30%

обожженных

туффитов

по

ГОСТ

310.4-81

Цементные

пробы

Полный

остаток

на

сите

№

008, %

Нормальная

густота

цементного

теста

,

%

Сроки

схватывания

,

час

В

/

Ц

Растекаемо

сть

,

мм

Предел

прочности

,

МПа

при

изгибе

при

сжатии

сроки

твердения

,

сутки

начало

конец

3 7 28 3 7 28

ПЦ

7,7

27,40

2-00

3-50

0,40 110

4,9

5,9

6,9

32

36

48

С

добавкой

20%

обожженного

туффита

ПЦ

+

туффит

8,4 28,30 2-15 4-05 0,40 110

5,0 6,1 7,5 35 42 50

С

добавкой

30%

обожженного

туффита

ПЦ

+

туффит

7,9 30,0 2-05 4-15 0,40 108

4,8 6,0 7,0 34 40 49

Примечание

:

ПЦ

–

портландцемент

без

минеральной

добавки

Полученные

данные

(

табл

. 2)

показывают

,

что

добавка

туффитов

,

обожженных

при

600°

С

,

положительно

влияет

на

физико

-

механические

свойства

цемента

.

Цементы

характеризуются

интенсивным

нарастанием

прочности

к

28

суткам

твердения

.

Исследования

показали

,

что

добавка

туффит

,

обожженный

при

600°

С

,

к

портландцементу

обусловливает

повышение

нормальной

густоты

цементного

теста

и

удлинение

сроков

схватывания

.

В

ранние

сроки

гидратации

(3-7

сут

)

введение

обожженного

туффита

в

состав

цемента

не

снижает

,

а

повышает

прочность

стандартных

образцов

.

В

последующие

сроки

твердения

за

счет

интенсивного

взаимодействия

активных

SiO

2

и

Al

2

O

3

с

гидратными

новообразованиями

цементного

камня

происходит

его

уплотнение

,

и

прочность

камня

к

28

сут

возрастает

и

достигает

по

времени

большей

величины

,

чем

прочность

контрольного

цемента

.

Рентгенографические

исследования

фазового

состава

твердеющих

цементов

с

добавками

показали

,

что

связывание

гидроксида

кальция

с

обожженным

туффитом

происходит

интенсивно

.

На

рентгенограммах


background image

32

значительно

уменьшены

дифракционные

максимумы

,

относящиеся

к

портландиту

d/n=0,491; 0,263; 0,193

нм

(

рис

. 3

б

).

Рисунок

3.

Рентгенограммы

гидратированных

портландцементов

без

добавок

(

а

)

и

с

20%-

ной

добавкой

туффита

через

28

сут

твердения

(

б

).

Это

подтверждается

и

при

исследовании

образцов

методом

электронной

микроскопии

.

Структура

затвердевшего

камня

с

обожженным

туффитом

более

плотная

,

поровое

пространство

заполнено

частицами

туффита

,

поверхность

которых

покрыта

гидратными

оболочками

продуктов

взаимодействия

гидроксида

кальция

с

кремнеземом

.

В

составе

цементного

камня

из

портландцемента

имеются

хорошо

закристаллизованные

кристаллы

Са

(

ОН

)

2

,

в

то

время

как

при

гидратации

цемента

с

добавкой

обожженного

туффита

структура

камня

в

виде

монолита

представлена

,

в

основном

,

гидросиликатами

кальция

.

Лучшие

результаты

получены

при

вводе

свежеобожженных

туффитов

в

цемент

в

количестве

20%.

Их

прочность

при

сжатии

в

28-

суточном

возрасте

на

3-5%

выше

прочности

бездобавочного

и

составляет

50

МПа

,

при

вводе

30%

породы

имеют

равную

прочность

с

бездобавочными

и

составляют

49

МПа

.

Это

позволяет

на

основе

клинкера

с

активностью

48

МПа

при

добавке

20%

свежеобожженной

туффитовой

породы

получать

портландцемент

марки

500,

при

вводе

30% –

пуццолановый

цемент

марки

400

с

высоким

запасом

прочности

.

Прочность

при

изгибе

для

всех

цементов

в

28-

суточном

возрасте

выше

прочности

бездобавочного

(

табл

. 2).

При

длительном

хранении

обожженной

туффитовой

породы

во

влажных

условиях

наблюдается

некоторое

улучшение

её

размалываемости

,

видимо

,

за

счет

частичной

дегидратации

глинистых

минералов

,

что

при

совместном

помоле

клинкера

и

добавки

ведет

к

повышению

водопотребности

цемента

.


background image

33

Однако

и

в

этом

случае

пуццолановый

цемент

в

28-

суточном

возрасте

не

уступает

по

прочности

бездобавочному

(

табл

. 3).

Таблица

3

Результаты

физико

-

механических

испытаний

цемента

с

добавками

20

и

30%

обожженного

туффита

через

2

месяца

после

обжига

Цементные

пробы

Полный

остаток

на

сите

№

008,%

Нормальная

густота

цементного

теста

, %

Сроки

схватывания

,

час

В

/

Ц

Растекаемо

сть

,

мм

Предел

прочности

,

МПа

при

изгибе

при

сжатии

сроки

твердения

,

сутки

начало конец

3 7 28 3 7 28

ПЦ

8,0

27,3

2-00

3-50

0,40

110

4,8 6,0 7,0

32

37

47

С

добавкой

20%

обожженного

туффита

ПЦ

+

туффит

8,5 27,5 2-20 4-25 0,45 107 4,9 6,3 7,5 34 40 49

С

добавкой

30%

обожженного

туффита

ПЦ

+

туффит

8,5 27,5 2-20 4-25 0,45 107 4,8 6,1 7,4 31 39 48

Цементы

с

добавками

обожженных

туффитовых

пород

хорошо

ведут

себя

в

условиях

гидротермальной

обработки

.

Испытание

пропаренных

образцов

при

85°

С

,

по

режиму

3+3+5+3

часа

,

показали

,

что

прочность

цементов

с

20%

породы

равна

прочности

бездобавочного

и

составляет

70-75%

прочности

образцов

нормального

твердения

.

Прочность

цементов

с

30%

добавки

выше

прочности

бездобавочного

.

Таким

образом

,

использование

обожженного

туффита

в

качестве

добавки

к

портландцементу

или

при

замене

части

(20-30%)

цемента

туффитового

портландцемента

обеспечивает

повышение

прочности

цементного

камня

.

Решающим

фактором

при

оценке

долговечности

изделий

,

получаемых

на

основе

вяжущих

веществ

,

является

их

устойчивость

к

переменному

увлажнению

и

высыханию

.

Последние

вызывают

изменяющиеся

по

направлению

процесса

набухания

и

усадки

,

приводящие

к

расшатыванию

структуры

материалов

.

Результаты

измерений

длины

образцов

при

твердении

на

воздухе

(

усадка

),

в

воде

(

набухания

)

и

при

переменном

увлажнении

–

высушивании

деформации

усадки

и

набухания

достигают

наибольшей

величины

через

два

месяца

твердения

в

различных

условиях

и

через

50

циклов

при

переменном

увлажнении

–

высушивании

.

В

дальнейшем

происходит

уменьшение

,

а

затем

стабилизация

деформаций

.

Установлено

,

что

ввод

в

портландцемент

обожженной

туффитовой

породы

,

в

отличие

от

пород

в

естественном

состоянии

,

не

влияет

отрицательно

на

деформации

,

усадки

и

набухания

.

При

20%

добавки

усадка

не

меняется

,

при

30% -

понижается

в

сравнении

с

бездобавочным

.

Набухание

образцов

меняется

очень

мало

.

Таким

образом

,

исследования

показали

,

что


background image

34

изучаемые

цементы

имеют

незначительные

деформации

усадки

и

набухания

,

являются

стойкими

к

воздействию

переменного

увлажнения

и

высушивания

.

В

главе

4 «

Результаты

стандартных

и

лабораторных

полупромышленных

и

промышленных

испытаний

туффитов

,

обожженных

при

600º

С

»

приведены

стандартные

и

специальные

физико

-

механические

испытания

туффитовых

добавок

,

обожженных

при

600°

С

,

в

качестве

гидравлической

добавки

в

портландцемент

.

Тепловая

обработка

некоторых

природных

пуццолан

улучшает

их

вяжущие

свойства

.

Обжиг

не

влияет

на

свойства

физические

одних

пуццоланов

и

может

ухудшить

гидравлическую

активность

других

.

Поэтому

единственным

средством

определить

,

какое

действие

окажет

тепловая

обработка

на

данную

разновидность

пуццоланов

,

является

важным

свойством

.

Метод

определения

активности

минеральных

добавок

в

смеси

с

гашеной

известью

,

а

также

в

смеси

с

портландцементом

основан

на

определении

механической

прочности

растворов

из

смеси

вяжущего

вещества

с

исследуемой

добавкой

,

причем

последняя

считается

тем

активнее

,

чем

большую

механическую

прочность

имеет

раствор

при

оптимальной

дозировке

добавки

.

Результаты

по

методу

определения

активности

обожженных

туффитов

испытанием

в

смеси

с

портландцементом

(

при

оптимальной

дозировке

портландцемента

и

туффита

80:20, 70:30, 60:40

в

.

ч

.)

показали

,

что

сумма

показателей

предела

прочности

при

изгибе

через

28

сут

, 3

и

6

месяцев

составляет

наибольшую

прочность

11-12

МПа

(

табл

. 4).

Таблица

4

Определение

активности

добавок

испытанием

в

смеси

с

портландцементом

Наиме

но

вание

компонентов

смесей

Состав

смес

и

в

в

.

ч

.

Объемная

ма

сса

,

кг

/

м

3

Тонкость

помола

Нормальная

густота

,

в

%

Сроки

схватывани

я

,

в

час

-

мин

Предел

прочности

в

МПа

раствора

1:3

при

Сумма

по

казате

ле

й

пр

еде

ла

прочн

ости

пр

и

из

гибе

через

28

су

т

., 3

и

6

меся

цев

Остаток

на

сите

02

Остаток

на

сите

008

Проход

через

сито

008

теста

раствора

начало

конец

сжатии

изгибе

суток

месяцев

суток

месяцев

3 28 3 6 12 7 28 3 6 12

1

2 3 4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

ПЦ

Туффит

80
20

907 0,56 3,10 96,34 25,75 7,44 3-50 5-00 26,1 48,5 50,3 51,9 59,7 2,6 3,5 3,9 4,6 3,9 12,1

ПЦ

Туффит

70
30

900 0,56 2,98 96,46 26,20 7,10 3-20 4-20 27,0 41,8 44,9 59,4 67,1 2,4 3,1 4,0 4,3 4,2 11,5

ПЦ

Туффит

60
40

867 0,53 2,38 97,09 25,00 7,05 3-10 4-55 28,0 47,2 51,0 62,1 55,1 2,6 3,2 4,4 4,1 4,1 11,8

ПЦ

Туффит

50
50

840 0,51 2,08 97,41 26,75 7,50 3-25 5-15 15,8 33,8 37,7 43,4 59,5 2,2 3,1 3,8 4,1 4,3 11,1

ПЦ

Туффит

40
60

808 0,49 1,78 97,73 27,50 7,67 3-29 5-23 10,0 21,6 22,1 34,0 40,6 1,5 2,0 3,7 3,9 4,0

9,7

ПЦ

–

портландцемент

;

Туффит

–

туффит

обожженный

при

600°

С

В

исследуемых

образцах

смеси

с

гашеной

известью

и

гашеной

извести

с

гипсом

,

наблюдался

непрерывный

рост

прочности

во

времени

,

причем

к

своему

годовому

возрасту

образцы

показали

увеличение

прочности

в

среднем

3-5

раз

против

марочных

.


background image

35

Испытание

по

определению

активности

добавок

«

методом

лепешек

»

показало

,

что

для

изучаемых

обожженных

туффитовых

добавок

,

имеющих

удельную

поверхность

до

4000

см

2

/

г

,

срок

предварительного

твердения

во

влажной

среде

,

при

которой

обеспечивалась

сохранность

лепешек

при

погружении

их

в

воду

,

составлял

не

более

одних

суток

.

По

результатом

испытаний

определения

пригодности

добавок

для

сульфатостойких

цементов

«

методом

расширения

»

выявлено

,

что

изученная

добавка

–

обожженный

туффит

при

600°

С

пригодна

для

получения

сульфатостойких

цементов

,

расширение

составляло

2,1

мм

. (

табл

. 5).

Таблица

5

Результаты

испытаний

добавок

«

методом

расширения

»

Наименование

компонентов

Состав

смеси

в

.

ч

.

Удельная

поверхность

,

см

2

/

г

Количество

воды

затворения

, %

Расширение

,

мм

Обожженный

туффит

48,35

3000

38,0

2,1

Гашеная

известь

14,85

Двуводный

гипс

36,80

В

главе

5

«

Сульфато

-,

атмосферо

-

и

морозостойкие

цементы

на

основе

термообработанных

туффитов

»

приводятся

экспериментальные

исследования

по

обеспечению

стойкости

портландцемента

в

условиях

сульфатной

и

сульфатно

-

магнезиальной

коррозии

,

наиболее

часто

встречающейся

в

нашей

стране

при

воздействии

агрессивных

вод

.

Введение

в

портландцементы

гидравлических

добавок

повышает

их

сульфатостойкость

,

особенно

в

тех

случаях

,

когда

цементы

имеют

повышенное

содержание

С

3

А

.

Цементы

с

30%

туффита

дают

лучшую

прочность

(6,7-7,4

МПа

,

КС

=0,89-0,95),

чем

с

20%

туффита

(4,7-5,9

МПа

,

КС

=0,81-0,85).

Наименее

агрессивным

для

пуццолановых

портландцементов

является

5%-

ный

раствор

Na

2

SO

4

,

наиболее

агрессивным

3%-

ный

раствор

MgSO

4

в

котором

цементы

с

гидравлическими

добавками

оказались

стойкими

,

в

отличие

от

чистых

портландцементов

.

Таблица

6

Коэффициент

стойкости

портландцементов

при

хранении

в

агрессивных

растворах

Цементы

3

сут

7

сут

28

сут

3

мес

. 6

мес

. 1

год

5% Na

2

SO

4

ПЦ

1,0

1,0

1,0

0,95

0,70

0,61

ПЦ

+20%

туффит

1,02 1,0 1,0 0,95 0,92 0,85

ПЦ

+30%

туффит

1,02 1,02 1,01 0,95 0,95 0,95

3% MgSO

4

ПЦ

1,0

1,0

1,0

0,81

0,65

0,50

ПЦ

+20%

туффит

1,02 1,0 0,90 0,85 0,83 0,81

ПЦ

+30%

туффит

1,02 1,02 1,0 0,87 0,86 0,89

На

основании

полученных

результатов

,

цементы

с

добавкой

обожженного

туффита

при

гидролизе

образуют

явно

ненасыщенные

растворы

известью

,

что

благоприятствует

разложению

содержащегося

в

цементе

3CaO·Al

2

O

3

·H

2

O,

а

также

предотвращает

образование

гидросульфоалюмината

кальция

в

твердой

фазе

,

т

.

е

.

цементы

становятся


background image

36

химически

стойкими

в

сульфатных

средах

.

Коэффициент

стойкости

образцов

после

6

месяцев

хранения

в

растворе

не

ниже

0,8-0,9 (

табл

.6).

Изучение

влияния

туффитовых

добавок

,

обожженных

при

600°

С

,

в

составе

портландцементов

на

стойкость

цементного

камня

к

сульфатной

коррозии

показало

,

что

в

их

присутствии

повышается

стойкость

против

коррозии

.

Морозостойкость

бетона

зависит

от

морозостойкости

материалов

,

применяемых

для

его

приготовления

(

цементов

и

заполнителей

),

его

водопроницаемости

в

затвердевшем

состоянии

и

ряда

других

факторов

,

а

также

от

величины

и

характера

пористости

цементного

камня

,

степени

заполнения

пор

водой

,

прочности

цемента

при

растяжении

или

изгибе

,

скорости

охлаждения

или

оттаивания

бетона

,

температуры

замораживания

и

оттаивания

.

Изучение

морозостойкости

производилось

на

портландцементе

.

В

качестве

гидравлических

добавок

использовали

туффиты

Карманинского

месторождения

,

обожженные

при

600°

С

.

Таблица

7

Морозостойкость

цементов

(

предварительное

насыщение

водой

в

течение

2

месяца

)

Цемент

и

добавка

Состав

цемента

,

%

Предел

прочности

при

сжатии

,

МПа

Снижение

прочности

Изменение

веса

образцов

, %

Внешний

вид

образцов

после

50

циклов

замораживания

цемент

добавка

контрольные

образцы

в

эквивалент

ном

возрасте

после

50

циклов

замораживания

потери

в

ве

се

после

25

циклов

потери

в

ве

се

после

50

циклов

ПЦ

100

- 24

22

8

0

0

Целый

ПЦ

+

обожженный

туффит

80 20 28 26

6

0

0

Целый

70 30 24 22

7

0

0

Целый

60 40 23 20

4

0

0

Целый

ПЦ

+

глиеж

85 25 25 24 6 0 0

Расслаивается

,

целый

70 30 26 23

11

0

0

Расслаивается

,

целый

50 50 16 14

14

0

0

Расслаивается

,

целый

Независимо

от

сроков

предварительного

хранения

в

воде

,

в

результате

попеременного

замораживания

и

оттаивания

прочность

всех

цементов

снижается

.

Падение

прочности

для

разных

цементов

происходит

по

-

разному

.

Значительных

изменений

в

весе

образцов

в

период

замораживания

(

после

25

и

50

циклов

)

по

сравнению

с

весом

их

до

мороза

не

произошло

(

табл

. 7).

Эти

результаты

указывают

на

то

,

что

сам

портландцемент

и

портландцемент

с

добавкой

обожженного

туффита

и

глиежа

после

определенного

периода

мороза

при

дальнейшем

хранении

при

обычной


background image

37

температуре

способны

сильно

повышать

прочность

и

могут

выдерживать

еще

более

жесткие

условия

,

чем

50

циклов

замораживания

.

Портландцементы

с

добавкой

обожженными

туффитами

20

и

30%

оказались

морозостойкими

цементами

,

которые

выдержали

100

и

более

циклов

замораживания

и

оттаивания

.

Согласно

требованию

ГОСТ

10060.2-95

с

добавкой

до

30%

обожженного

туффита

и

природного

глиежа

,

цементы

,

показавшие

снижение

прочности

меньше

(8-14%),

чем

25%

оказались

морозостойкими

.

Они

не

имели

видимых

признаков

разрушения

.

Одним

из

основных

требований

,

предъявляемых

к

цементам

,

предназначенных

для

использования

в

подземных

сооружениях

и

в

зонах

переменного

уровня

,

является

атмосферостойкость

,

т

.

е

.

достаточная

долговечность

при

твердении

на

воздухе

и

при

частых

резких

сменах

температурного

и

влажностного

режимов

среды

.

Основными

внешними

факторами

,

действующими

на

цемент

в

воздушных

условиях

,

является

высыхание

и

карбонизация

.

Существенной

разницы

в

поведении

различных

цементов

в

указанных

опытах

не

наблюдалось

.

Можно

было

только

констатировать

,

что

туффитовые

пуццолановые

портландцементы

начинают

проявлять

тенденцию

к

сбросам

прочности

позже

,

чем

портландцементы

(

табл

. 8).

Таблица

8

Прочность

цементов

на

воздухе

№

опыта

Состав

цемента

,%

Предел

прочности

при

сжатии

,

МПа

Сроки

твердения

ПЦ

туффит

7

сут

. 28

сут

. 3

мес

. 6

мес

. 9

мес

. 12

мес

. 24

мес

.

1 100 -

100 190 135 120 - 175 -

2 70 30 100

175 185

140 - 160 -

3 60 40 85 95 90 105 95 - 18

Результаты

испытаний

цементов

показали

,

что

с

прессованными

балочками

состава

1:3,5

размерами

1

х

1

х

3

см

ни

у

одного

из

них

не

снизилась

прочность

при

твердении

на

воздухе

в

течение

двух

лет

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.

Научно

обоснована

и

экспериментально

доказана

возможность

осуществления

направленного

взаимодействия

на

процессы

структурообразования

цементного

камня

введением

в

состав

цемента

ранее

не

использовавшихся

термообработанных

туффитов

полностью

дегидратированными

глинистыми

составляющим

при

600°

С

.

2.

Впервые

обнаружен

и

исследован

с

применением

комплексных

физико

-

химических

методов

эффект

придания

полиминеральному

природному

туффиту

путем

термообработки

улучшения

и

усиления

активации

свойств

минеральной

добавки

в

цемент

.

Установлено

,

что


background image

38

термическая

обработка

туффита

при

температуре

600°

С

исключает

отрицательное

влияние

глинистых

примесей

,

содержащихся

в

природном

туффите

в

цемент

,

превратив

их

к

необратимым

изменением

в

его

структуре

,

повышением

степени

его

дефектности

,

что

обусловливает

гидратационную

активность

по

отношению

к

Ca(OH)

2

при

нормальной

температуре

.

3.

Обнаружена

и

комплексно

исследована

новая

активная

минеральная

добавка

в

цемент

–

термообработанный

природный

туффит

,

содержащий

в

своем

составе

активный

кремнезем

и

глинозем

.

Изучены

прочностные

показатели

,

процессы

структурообразования

,

фазовый

состав

продуктов

гидратации

.

Исследована

роль

термообработанного

туффита

в

синтезе

прочности

смешанных

цементов

с

добавкой

,

заключающемся

в

интенсификации

процесса

связывания

Ca(OH)

2

и

образования

гидросиликатов

кальция

CSH (I).

4.

Показана

и

подтверждена

возможность

замены

20-30%-

ной

массовой

доли

клинкера

указанной

добавкой

с

повышением

прочностных

показателей

вяжущего

во

все

сроки

твердения

(

от

1

суток

до

2

лет

),

а

в

28-

суточном

возрасте

–

на

4-5

МПа

,

при

одновременном

улучшении

кинетики

роста

прочности

после

тепловлажностной

обработки

,

повышении

сульфатостойкости

цементов

и

их

морозостойкости

.

5.

Доказано

,

что

добавка

к

портландцементам

обожженной

туффитовой

породы

повышает

прочность

и

сульфатостойкость

цемента

,

снижает

усадочные

деформации

.

Уменьшает

массовую

долю

клинкера

на

20-30%

без

снижения

прочности

показателей

цемента

в

сравнении

с

контрольными

образцами

.

6.

Портландцементы

на

основе

обожженного

туффита

показали

лучшую

морозостойкость

,

сульфатостойкость

и

атмосферостойкость

.

На

базе

портландцементного

клинкера

с

добавкой

20-30%

туффитов

,

обожженных

при

600º

С

,

можно

получать

химически

стойкие

и

морозостойкие

цементы

,

использование

которых

позволяет

получать

портландцементы

с

добавкой

20%

и

пуццолановые

цементы

соответственно

марки

500, 400

и

придавать

им

специальные

свойства

(

быстротвердеющий

,

расширяющийся

и

сульфатостойкий

).


background image

39

SCIENTIFIC COUNCIL ON AWARD OF SCIENTIFIC DEGREES

DSc.27.06.2017.T.04.01 AT

TASHKENT CHEMICAL-TEXNOLOGICAL INSTITUTE
TASHKENT CHEMICAL-TEXNOLOGICAL INSTITUTE

KABULOVA LOLA BALTAMURATOVNA

COMPOSITIONS AND TECHNOLOGY PORTLAND CEMENT D20 OF

HIGH RESISTANCE, QUICK-SETTING AND SULPHATE-RESISTANT
POZZOLANE CEMENTS ON THE BASIS OF CALCINED TUFFITS OF

KARMANIN FIELD

02.00.15. -Technology of silicate and refractory

non-metallic materials

DISSERTATION ABSTRACT

OF THE DOCTOR OF PHILOSOPHY (PhD)

ON TECHNICAL SCIENCES

Tashkent – 2018


background image

40

The theme of dissertation doctor of philosophy (PhD) was registered at the Supreme

Attestation Commission at the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan under
number B2017.2.PhD/

Т

232.


The dissertation has been carried out at the Tashkent Chemical Texnological Institute.

The abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English (resume)) is

available online www.tkti.uz the Scientific Council

and on the website of “ZiyoNET”

information-educational portal www.ziyonet.uz.

Scientific supervisor:

Atakuziev Timur Azim ugli

Doctor of Technical Sciences, Professor

Official opponents:

Rahimov Rahimboy Atajanovich

Doctor of Technical Sciences, Professor

Talipov

Nigmatulla

Hamidovich

Doctor of Technical Sciences, Professor


Leading organization:

Institute of General and Inorganic chemistry


The defense of the dissertation will take place on «___» _____________2018 in «_____»

at the meeting of Scientifical councel DSc.27.06.2017.

Т

.04.01at the Tashkent

с

hemical

texnological Institute (Address: 100011, Tashkent, Shayhontohur region, A. Navoi street 32.
Tel.: (99871) 244-79-21, Fax: ((99871) 244-79-17.

е

-mail: tkti_info@edu.uz

.).

The dissertation has been registreded at the Informational Resource Centre of Tashkent

chemical texnological Institute under

№

___ (Address: 100011, 32, A.Navoi street, Tashkent,

Administrative Building of the Tashkent Chemical Texnological Institute, tel.: (99871) 244-79-
21.).


The abstract of the dissertation has been distributed on «___» ________ 2018 year
Protocol at the register

№

_______dated «____» _________ 2018 year



T.A.Atakuziev,

Chairman of the Scientific Council for

awarding of the scientific degrees,

Doctor of Technical Sciences, Professor

A.S.Ibodullayev,

Scientific Secretary of the Scientific Council

for awarding the scientific degrees,

Doctor of Technical Sciences

M.X.Aripova,

Chairman of the Scientific Seminar under Scientific

Council for awarding the scientific degrees,

Doctor of Chemical Sciences, Professor


background image

41

INTRODUCTION (abstract of PhD thesis)

The purpose of the research

is to develop the technology of obtaining D20

added thermal-processed tuffite and sulfate-resistant pozzolan Portland cements.

The object of the research work

is

the Portlandcement of Navoi,

Akhangaran and Bekabod cement factories, natural Karmana tuffite rock burnt at
temperature 600°C and contents of tuffite and pozzolan Portland cements obtained
on their bases.

Scientific novelty of the research work

is as follows:

the influence of tuffites burnt at 600°C on the structure formation of hardness

of cement has been determined;

at the first times of solidification of Portland cement this creates certain

reserve at the expense of metakaolin providing the generation of C

3

A·6H

2

O and at

the end times of solidification at the expense of low-base calcium hydro-silicates.
low-base calcium hydro-silicates form close and strong structure. Tuffites saved
calcium and magnesium carbonates accelerative influence on the hydration of
Portland cement through the extraction of C

а

(

О

H)

2

for additional amount alongside

with generating additional low-base hydro-silicates;

it has been shown that cements containing tuffite burnt at 600°C, possessing

20-30% of hydraulic additives, cements with tuffite content are highly robust,
corrosive resistance;

the technology of thermal processing of tuffites and obtaining additive and

pozzolan Portland cements on their bases has been developed.

Application of the research results:

on the results of research on obtaining

binding and sulfate-resistant Portland cements by using thermal-activated tuffites:

the technical conditions approved by «Uzstandard» (

Т

s64-22007528-01:2017)

producing technology and the structure of mixing on obtaining binding and sulfate-
resistant Portland cements by using thermal-activated tuffiteshas been fixed. As a
result, the amount of clinker was reduced by local raw materials.

technology of thermomechanical treatment of tuffites and the production of

additional and pozzolan Portland cements on their basis has been introduced into
production at the enterprises of the IP of LLC "Karakalpak sement" (information
by LLC "Karakalpak sement" dated August 21, 2017 No. 158). As a result, it
makes it possible to obtain corrosion-resistant pozzolanic Portland cements;

the composition and technology of obtaining concrete products on the basis of

additional and pozzolan Portland cements with the use of thermoactivated tuffites
on the basis of the company LLC "Eurobeton" has been developed (information by
LLC Eurobeton dated February 17, 2017 No. 4). As a result, concrete products
showed higher strengths under all conditions of hardening;

thermo-mechanical processing of tuffites and the technology of obtaining

binding and pozzolan Portland cements on the bases of tuffites have been put into
operation at the enterprises under the joint-stock company "Uzqurilishmateriallari"
(information

ТМ

-01/03-4178 of the JSC "Uzqurilishmateriallari" dated October27,


background image

42

2017). As a result, the quality of construction materials increased by 15% and the
price was reduced by 22%.

Dissertation structure and volume.

The dissertation structure consists of the

introduction, five chapters, the conclusion, the list of the used literature and
appendixes. The dissertation volume consists of 120 pages.























background image

43

ЭЪЛОН

ҚИЛИНГАН

ИШЛАР

РЎЙХАТИ

Список

опубликованных

работ

List of published works

I

бўлим

(I

часть

; part I )

1.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Изменение

водопроницаемости

модифицированных

растворов

и

бетонов

при

введении

молотых

туффитов

//

Композиционные

материалы

. –

Ташкент

, 2010. -

№

3. –C.30-32. (02.00.00.

№

4)

2.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Известково

-

туффитовый

цемент

//

Вестник

ККО

АН

РУ

. –

Нукус

, 2014. -

№

1. –C.29-31 (05.00.00.

№

19)

3.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Активированный

туффит

как

активная

пуццоланическая

добавка

//

Вестник

ККО

АН

РУ

. –

Нукус

, 2014. -

№

4. –C.9-11

(05.00.00.

№

19)

4. Kabulova L.B., Djandullaeva M.S., Atakuziev T.A. Atmospheric stability

of Portland cement with 20 and 30% of tuffite additives which were burnt under
600°C //Austrian Journal of Technical and Natural Sciences,

№

9–10. Vienna

(Austria). 2015. –P.110-113. (02.00.00.

№

2)

5.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Новая

гидравлическая

добавка

для

многокомпонентного

портландцемента

//

Композиционные

материалы

.

–

Ташкент

, 2016. -

№

4. –

С

.40-44 (02.00.00.

№

4)

6.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Влияние

термической

обработки

на

качество

туффитовых

пород

как

активной

минеральной

добавки

//

Химия

и

химическая

технология

». –

Ташкент

, 2016. -

№

3

.

–

С

.3-8

(02.00.00.

№

3)

7. Kabulova L.B., Atakuziev T.A. Pilot batch of the mixed cements with the

additive of composition of tuffite and SWSM //Austrian Journal of Technical and
Natural Sciences,

№

9–10. Vienna (Austria). 2016. –P.61-64. (02.00.00.

№

2)

II

бўлим

(I

часть

; part II )

8.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Оразымбетова

Г

.

Ж

.

Местные

сырьевые

материалы

Каракалпакстана

в

производстве

портландцемента

/ «

Киме

фани

ютуклари

ва

замонавий

таълим

технологияларини

амалиётга

жорий

килиш

масалалари

»

Республика

илмий

-

амалий

конференция

мақолалари

туплами

. –

Тошкент

,

2007, –

С

.120-126.

9.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.,

Оразымбетова

Г

.

Ж

.

Влияние

заполнителя

известняка

Актауского

месторождения

на

кислотостойкость

цементного

раствора

на

основе

цементов

различного

минералогического

состава

/«

Махаллий

хом

ашёлар

ва

махсулотларни

кайта

ишлаш

технологиялари

»

Республика

илмий

-

амалий

анжуман

мақолалари

туплами

.

–

Тошкент

, 2008. –

С

.119-221.

10.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Влияние

повышенных

концентраций

серной

кислоты

на

цементные

растворы

при

различном

соотношении

цемента

к

заполнителю

/ «

Махаллий

хом

ашёлар

ва

махсулотларни

кайта

ишлаш

технологиялари

»

Республика

илмий

-

амалий

анжуман

мақолалари

туплами

. –

Тошкент

, 2008. –

С

.222-225.


background image

44

11.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Оразымбетова

Г

.

Ж

.

Влияние

термообработанного

туффита

на

солестойкость

портландцемента

/

Материалы

Республиканской

научно

-

технической

конференции

«

Композиционные

материалы

на

основе

техногенных

отходов

и

местного

сырья

:

состав

,

свойства

и

применение

».

–

Ташкент

, 2010. –

С

.50.

12.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Оразымбетова

Г

.

Ж

.

Строительно

-

технические

свойства

портландцемента

,

содержащего

повышенное

количество

туффита

/

Материалы

международной

научно

-

технической

конференции

«

Современные

техника

и

технологии

горно

-

металлургической

отрасли

и

пути

их

развития

». –

Навои

, 2010. –C.342

13.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Влияние

термообработанного

туффита

на

свойства

портландцемента

/«

Кимё

ва

озиқ

-

овқат

саноатлари

ҳамда

нефт

-

газни

қайта

ишлашнинг

инновацион

технологияларини

долзарб

муаммолари

»

Республика

илмий

-

техникавий

анжуманининг

материаллари

тўплами

. –

Тошкент

, 2012. –C.219-221.

14.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Солестойкость

туффитовых

портландцементов

разного

минералогического

состава

/

Республика

миқёсидаги

илмий

-

амалий

конференция

материаллари

«

Композицион

қурилиш

материаллари

назарияси

ва

инновацион

технологиялар

». –

Тошкент

,

2012. –

С

.91-93

15.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Влияние

термообработанного

туффита

на

свойства

портландцемента

/

Материалы

Республиканской

научно

-

технической

конференции

«

Новые

композиционные

материалы

на

основе

органических

и

неорганических

ингредиентов

». –

Ташкент

, 2012. –

С

.208-210

16.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Солестойкость

и

морозостойкость

портландцемента

с

добавкой

20

и

30%

обожженного

туффита

при

600°

С

/

Сборник

тезисов

республиканской

научно

-

технической

конференции

«

Кимё

,

нефт

-

газни

қайта

ишлаш

ҳамда

озиқ

-

овқат

саноатлари

инновацион

технологияларининг

долзарб

муаммолари

». –

Тошкент

, 2015. –

С

.115-116.

17.

Кабулова

Л

.

Б

.

Влияние

термообработанного

туффита

на

свойства

портландцемента

/IV

Международная

научная

экологическая

конференция

«

Проблемы

рекультивации

отходов

быта

,

промышленного

и

сельскохозяйственного

производства

». –

Краснодар

, 2015. –

С

.549-550.

18.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.

Исследование

свойств

бетонов

на

основе

цементов

с

композиционными

добавками

туффита

и

ТОСП

/

Международная

научно

-

техническая

конференция

«

Актуальные

проблемы

инновационных

технологий

в

развитии

химической

,

нефте

-

газовой

и

пищевой

промышленности

». –

Ташкент

, 2016. –

С

.326-327

19.

Кабулова

Л

.

Б

.,

Атакузиев

Т

.

А

.,

Шамадинова

Н

.

Э

.

Сульфатостойкие

цементы

на

основе

новой

гидравлической

добавки

обожженной

при

600°

С

/«

Умидли

кимёгарлар

-2017» XXVI-

научно

-

технической

конференции

молодых

ученых

,

магистрантов

и

студентов

бакалавриата

. –

Ташкент

, 2017.

–

С

.57-58.


background image

45

Автореферат

«

Кимё

ва

Кимёвий

технологияси

»

журнали

таҳририятида

таҳрир

қилинди

.






































Бичими

60

х

84

1

/

16

.

Ризограф

босма

усули

. Times

гарнитураси

.

Шартли

босма

табоғи

: 3.

Адади

100.

Буюртма

№

8.

«

ЎзР

Фанлар

Академияси

Асосий

кутубхонаси

»

босмахонасида

чоп

этилган

.

Босмахона

манзили

: 100170,

Тошкент

ш

.,

Зиёлилар

кўчаси

, 13-

уй

.

Библиографические ссылки

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Изменение водопроницаемости модифицированных растворов и бетонов при введении молотых туффитов //Композиционные материалы. - Ташкент, 2010. -№3. -С.30-32. (02.00.00. №4)

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Известково-туффитовый цемент //Вестник ККО АН РУ. - Нукус, 2014. -№1. -С.29-31 (05.00.00. №19)

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Активированный туффит как активная пуццоланическая добавка //Вестник ККО АН РУ. - Нукус, 2014. -№4. -С.9-11 (05.00.00. №19)

Kabulova L.B., Djandullaeva M.S., Atakuziev Т.А. Atmospheric stability of Portland cement with 20 and 30% of tuffite additives which were burnt under 600°C //Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, №9-10. Vienna (Austria). 2015. -P.l 10-113. (02.00.00. №2)

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Новая гидравлическая добавка для многокомпонентного портландцемента //Композиционные материалы. - Ташкент, 2016. -№4. -С.40-44 (02.00.00. №4)

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Влияние термической обработки на качество туффитовых пород как активной минеральной добавки //Химия и химическая технология». - Ташкент, 2016. -№3. -С.3-8 (02.00.00. №3)

Kabulova L.B., Atakuziev Т.А. Pilot batch of the mixed cements with the additive of composition of tuffite and SWSM //Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, №9-10. Vienna (Austria). 2016. -P.61-64. (02.00.00. №2)

Кабулова Л.Б., Оразымбетова Г.Ж. Местные сырьевые материалы Каракалпакстана в производстве портландцемента / «Киме фани ютуклари ва замонавий таълим технологияларини амалиётга жорий килиш масалалари» Республика илмий-амалий конференция маколалари туплами. - Тошкент, 2007,-С. 120-126.

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А., Оразымбетова Г.Ж. Влияние заполнителя известняка Актауского месторождения на кислотостойкость цементного раствора на основе цементов различного минералогического состава /«Махаллий хом ашёлар ва махсулотларни кайта ишлаш технологиялари» Республика илмий-амалий анжуман маколалари туплами. - Тошкент, 2008. -С.119-221.

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Влияние повышенных концентраций серной кислоты на цементные растворы при различном соотношении цемента к заполнителю / «Махаллий хом ашёлар ва махсулотларни кайта ишлаш технологиялари» Республика илмий-амалий анжуман маколалари туплами. - Тошкент, 2008. -С.222-225.

Кабулова Л.Б., Оразымбетова Г.Ж. Влияние термообработанного туффита на солестойкость портландцемента /Материалы Республиканской научно-технической конференции «Композиционные материалы на основе техногенных отходов и местного сырья: состав, свойства и применение». - Ташкент, 2010. -С.50.

Кабулова Л.Б., Оразымбетова Г.Ж. Строительно-технические свойства портландцемента, содержащего повышенное количество туффита /Материалы международной научно-технической конференции «Современные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития». - Навои, 2010. -С.342

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Влияние термообработанного туффита на свойства портландцемента /«Киме ва озик-овкат саноатлари хамда нефт-газни кайта ишлашнинг инновацион технологияларини долзарб муаммолари» Республика илмий-техникавий анжуманининг материаллари тўплами. - Тошкент, 2012. -С.219-221.

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Солестойкость туффитовых портландцементов разного минералогического состава /Республика миқёсидаги илмий-амалий конференция материаллари «Композицион курилиш материаллари назарияси ва инновацион технологиялар». - Тошкент, 2012.-С.91-93

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Влияние термообработанного туффита на свойства портландцемента /Материалы Республиканской научно-технической конференции «Новые композиционные материалы на основе органических и неорганических ингредиентов». - Ташкент, 2012. - С.208-210

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Солестойкость и морозостойкость портландцемента с добавкой 20 и 30% обожженного туффита при 600°С /Сборник тезисов республиканской научно-технической конференции «Киме, нефт-газни қайта ишлаш ҳамда озиқ-овқат саноатлари инновацион технологияларининг долзарб муаммолари». - Тошкент, 2015. -С.115-116.

Кабулова Л.Б. Влияние термообработанного туффита на свойства портландцемента /IV Международная научная экологическая конференция «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства». - Краснодар, 2015. -С.549-550.

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А. Исследование свойств бетонов на основе цементов с композиционными добавками туффита и ТОСП /Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы инновационных технологий в развитии химической, нефте-газовой и пищевой промышленности». - Ташкент, 2016. -С.326-327

Кабулова Л.Б., Атакузиев Т.А., Шамадинова Н.Э. Сульфатостойкие цементы на основе новой гидравлической добавки обожженной при 600°С /«Умидли кимёгарлар-2017» XXVI-научно-технической конференции молодых ученых, магистрантов и студентов бакалавриата. - Ташкент, 2017. -С.57-58.