Исследование воспроизводимости методик ускоренного анализа силикатов на примере отходов дробления горных пород
Описание химического состава каменной муки и изучение современной технологии применения каменной муки в качестве наполнителей цементов. Определение процентного содержания кремния, кальция и магния в образцах каменной муки методами ускоренного анализа.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.12.2019 |
| Размер файла | 61,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
4
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ МЕТОДИК УСКОРЕННОГО АНАЛИЗА СИЛИКАТОВ НА ПРИМЕРЕ ОТХОДОВ ДРОБЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
Сальникова Е.В., к.х.н., доцент,
Новикова А.Е.,
Юдин А.А.,
Казаев К.А.,
Аманов П.Ч.
Применение каменной муки в качестве наполнителей цементов ведутся достаточно давно. В основном материалы применялись для разбавления и снижения стоимости вяжущего, а также для улучшения других свойств цемента - снижения усадки, тепловыделения и т.д. В качестве каменной муки могут использоваться измельченные отсевы дробления базальтового порфирита, гранитного щебня и габбро-диабаза. Главным негативным фактором, сдерживающим применение дисперсных наполнителей, является снижение прочности смешанного цемента при повышенных дозировках.
Использование каменной муки в производстве показало, что применение этой добавки в бетон средних и низших классов приводит к снижению расходов цемента ниже объёмов, обеспечивающих раздвижку цементным тестом зерен заполнителя. В цемент вводится тонкий наполнитель, в качестве которого используют различные дисперсные минеральные добавки, что позволяет повысить удобоукладываемость бетонной смеси и долговечность бетона за счет уменьшения в нем количества макродефектов [1].
Химический состав каменной муки вводимой в качестве добавки напрямую будет влиять на процессы гидратации. Предпочтительно вводить наиболее инертные добавки, чтобы уменьшить содержание активных оксидов, которые могут негативно сказаться на свойствах цементного камня. Наиболее инертным оксид является SiO2 содержания, которого в минеральном сырье может доходить до 70%. Наличие в составе таких оксидов как CaO и MgO могут повышать содержание щелочных катионов цементном клинкере. Хотя содержание этих оксидов невелико, их приходится учитывать в силу тог значения, которые они приобретают на поздних этапах гидратации, а также при эксплуатации цементного камня [2].
Анализ минерального сырья по общеизвестным классическим методам дает точные результаты, но в свою очередь требует затраты большого количества времени и труда. В связи с этим химико-аналитической лабораторией ВИМС [3] были разработаны и применены на практике методы, не исчерпывающие анализа силикатов в целом. Ускоренное определение касается лишь основной и наиболее трудоемкой его части - определение двуокиси кремния, окиси кальция, магния и окиси щелочных металлов.
Целью данной работы является определение процентного содержания SiO2, CaO и MgO в образцах каменной муки методами ускоренного анализа.
кальций магний кремний каменная мука
Определение двуокиси кремния
Для облегчения определения кремниевой кислоты по ГОСТу 2642.0-2014 [4], после разложения щелочного плава ее выделяют в осадок с соляной кислотой с применением желатина. Желатин не будет выделять кремниевую кислоту, а будет лишь способствовать ее коагуляции, в связи с этим важно соблюдать условия, которые будут способствовать выделению кремниевой кислоты из раствора: использование соляной кислоты концентрацией более 30%, продолжительный контакт осадка окиси кремния с кислотой на холоду. Важно также поддерживать температуру раствора во время прибавления желатина в интервале от 60 до 70єС, т.к. оптимальная температура для растворения желатина находится именно в этом диапазоне, а при более высокой температуре желатин перестает быть коагулирующим агентом.
Полученный осадок кремниевой кислоты в дальнейшем отфильтровывают, озоляют, прокаливают.
Количество двуокиси кремния определяют гравиметрически, весовой формой является непосредственно оксид кремния.
Определение велось в двух пробах параллельно, результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты ускоренного определения SiO2
|
Масса навески, г |
m(SiO2), г |
? (SiO2)% |
? (SiO2) среднее, % |
Относительная ошибка,% |
||
|
Базальтовый порфирит |
||||||
|
Проба 1 |
0,4966 |
0,2277 |
45,87% |
45,06±1,58 |
0,81% |
|
|
Проба 2 |
0,5005 |
0,2214 |
44,25% |
|||
|
Гранитный щебень |
||||||
|
Проба 1 |
0,5023 |
0,2316 |
46,11% |
46,99±1,73 |
0,89% |
|
|
Проба 2 |
0,5100 |
0,2441 |
47,88% |
|||
|
Габбро-диабаз |
||||||
|
Проба 1 |
1,0012 |
0,4342 |
43,37% |
44,39±1,98 |
1,02% |
|
|
Проба 2 |
1,0100 |
0,4585 |
45,40% |
По результатам анализа относительная ошибка не превышает 1%, следовательно, результаты двуокиси кремния можно считать достоверными и повторяемыми.
Определение кальция
Определения кальция велось в фильтрате, полученном после отделения кремниевой кислоты, не содержащем примеси железа, алюминия, меди и цинка (отделялись осаждением в виде сульфидов).
Для маскирования остаточного железа и алюминия использовалась сахароза. Ионы марганца маскировали солянокислым гидроксиламином NH2OH·HCl.
Для осаждения ионов магния добавляли гидроксид натрия до pH 12-13, далее титровали кальций с ЭДТА в присутствии индикатора кальциона до перехода окраски из розовой в синюю. Вблизи конечной точки титрование ведется медленно вследствие медленного комплексообразования. Результаты определения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты ускоренного определения кальция
|
Масса навески, г |
m(CaO), г |
?(CaO), % |
? (CaO) среднее, % |
Относительная ошибка,% |
||
|
Базальтовый порфирит |
||||||
|
Проба 1 |
0,4965 |
0,0350 |
7,05 |
7,01±0,01 |
0,346 |
|
|
Проба 2 |
0,5002 |
0,0380 |
7,60 |
|||
|
Проба 3 |
0,4994 |
0,3196 |
6,40 |
|||
|
Гранитный щебень |
||||||
|
Проба 1 |
0,5023 |
0,0322 |
6,41 |
6,31±0,29 |
0,147 |
|
|
Проба 2 |
0,5001 |
0,0301 |
6,02 |
|||
|
Проба 3 |
0,4987 |
0,0324 |
6,50 |
|||
|
Габбро-диабаз |
||||||
|
Проба 1 |
0,9946 |
0,1281 |
12,90 |
12,89±0,15 |
0,075 |
|
|
Проба 2 |
0,9985 |
0,1299 |
13,01 |
|||
|
Проба 3 |
0,9935 |
0,1267 |
12,75 |
Определение магния
Определение количества магния производилось по разности определений суммарного количества кальция и магния (титрование ЭДТА в присутствии эриохрома черного Т в аммиачно-буферном растворе) и кальция (таблица 1).
Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Результаты ускоренного определения магния
|
m(навески), г |
m(MgO), г |
?(MgO), % |
? (MgO) среднее |
Относительная ошибка,% |
||
|
Базальтовый порфирит |
||||||
|
Проба 1 |
1,0884 |
0,0197 |
1,81 |
1,78±0,31 |
0,159 |
|
|
Проба 2 |
1,0552 |
0,0158 |
1,50 |
|||
|
Проба 3 |
1,0087 |
0,0207 |
2,05 |
|||
|
Гранитный щебень |
||||||
|
Проба 1 |
0,5001 |
0,0180 |
3,60 |
3,80±0,23 |
0,118 |
|
|
Проба 2 |
0,4985 |
0,0199 |
4,01 |
|||
|
Проба 3 |
0,5005 |
0,0190 |
3,80 |
|||
|
Габбро-диабаз |
||||||
|
Проба 1 |
0,9986 |
0,0723 |
7,24% |
7,31±0,29 |
0,148 |
|
|
Проба 2 |
1,0025 |
0,0762 |
7,60% |
|||
|
Проба 3 |
1,0040 |
0,0713 |
7,10% |
Для определения достоверности ускоренного определения кальция измеряли интенсивность вторичной рентгеновской флуоресценции кальция вблизи аналитических линий кальция в I порядке отражения (3098 - 3106 mЕ CaKB, экспозиция 10 секунд) и считали площадь пика. Объединенный спектр представлен на рисунке 1. Площади пиков представлены в таблице 4.
Рисунок 1 - Спектры образцов на аналитический линии CaKB в I порядке отражения
Таблица 4 - Площади пиков кальция
|
Образец |
Базальтовый порфирит |
Гранитный щебень |
Габбро-диабаз |
|
|
Площадь пика |
1020 |
938 |
1880 |
Результаты определения кальция комплексонометрическим методом после разложения пробы и площади пиков твердых образцов относятся друг к другу как 1,02:1:1,02 (±0,1).
Таким образом, ускоренный анализ минерального сырья по точности не уступает классическому анализу, полученные результаты являются повторяемыми и воспроизводимыми, ошибка определения не превышает 1%.
Список литературы:
1.Баженов, Ю. М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю. М. Баженов, В. С. Демьянова, В. И. Калашников. - М.: Издательство АСВ, 2006. - 368 с.
2.Брыков, А. С. Гидратация портландцемента / А. С. Брыков. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2008. - 30 с.
3.Васильев, П. И. Методы ускоренного анализа силикатов / П. И. Васильев. - М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951. - С. 4.
4.ГОСТ 2642.0-2014. Материалы огнеупорные и изделия. Методы химического анализа. - М.: Стандартинформ, 2015. - 8 с. Введ. 01-01-2016.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор транспортных средств, такелажных и монтажных приспособлений. Технология производства каменной кладки стен типового этажа здания. Определение фронта работ. Выбор метода организации каменной кладки. Расчет величины и количества участков на захватке.
курсовая работа [145,2 K], добавлен 11.09.2014Производство работ по каменной кладке сборных железобетонных конструкций. Анализ геодезического обеспечения строительно-монтажных работ, выбор монтажного крана. Осуществление расчетов: потребность в воде, временные склады, строительно-монтажные работы.
дипломная работа [101,7 K], добавлен 24.12.2011Использование камня в качестве строительного материала. Исследование прочности и деформативности каменной кладки. Применение цементных, известковых, гипсовых и глиняных растворов. Характеристика конструкции из кирпича, пахсы и деревянного синча.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 28.03.2018Описание принципов и правил реконструкции и реставрации существующих каменных зданий, для обеспечения их конструктивной надежности и долговечности. Традиционные методы восстановления и усиления отдельных конструктивных элементов зданий из каменной кладки.
реферат [1,7 M], добавлен 13.10.2011Свойства растворных смесей и растворов. Классификация песков по крупности. Подбор состава растворов. Процесс приготовления растворной смеси. Растворы для каменной кладки и штукатурные растворы. Оштукатуривание стен в помещениях с повышенной влажностью.
лекция [24,2 K], добавлен 16.04.2010Основные положения технологии строительного производства. Подготовка строительной площадки. Технология разработки грунта, буро-взрывных работ, погружения свай и устройства набивных свай. Технология монолитного бетона и железобетона и каменной кладки.
курс лекций [2,2 M], добавлен 03.02.2011Причины проведения обследовательских работ зданий. Дефекты, характерные для кирпичной или каменной кладки здания. Заполнение ведомости дефектов и повреждений, выявленных при визуальном осмотре. Определение степени физического износа фасадной стены дома.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 08.11.2013Определение понятия "каменные работы". Элементы камня и каменной кладки. Комплекс основных и вспомогательных процессов. Самые распространенные системы перевязки швов кирпичной кладки. Армирование металлическими сетками. Основные конструктивные элементы.
презентация [1,5 M], добавлен 28.07.2013Выполнение отделки каменной поверхности ГКЛ. Материалы, которые используются; их свойства и технология получения. Выбор рационального инструмента, приспособлений и инвентаря для выполнения работ. Оклейка флизелиновыми обоями. Настилки пола ПВХ плиткой.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 30.06.2014Назначение и виды отделочных работ, их роль в строительстве. Правила оклеивания поверхности обоями. Последовательность выполнения известково-песчаной, терразитовой и каменной декоративной штукатурки. Техника безопасности при производстве обойных работ.
реферат [23,6 K], добавлен 11.05.2011Общая характеристика и классификация звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов. Акустический комфорт в помещении. Выбор звукопоглощающего материала. Отличительные свойства каменной ваты ROCKWOOL. Звукопоглощающие плиты ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС.
реферат [379,9 K], добавлен 02.05.2011Искусство зодчества Руси. Общерусский архитектурный процесс. Возникновение школ в разных городах. Архитектура черниговских зданий XII в. Соединение романского и византийского стилей. Владимиро-Суздальская, Черниговская и Галицкая школы каменной резьбы.
реферат [29,6 K], добавлен 13.01.2012Назначение каменных работ и виды каменной кладки. Виды кирпичной кладки и системы ее перевязки. Контрольно-измерительные инструменты для определения правильности кладки. Основные причины несчастных случаев при производстве санитарно-технических работ.
отчет по практике [177,2 K], добавлен 31.03.2014Организация и технология строительного процесса. Характеристики применяемых материалов и изделий. Потребность в материально-технических ресурсах. Контроль качества и приемка работ. Операционная карта на кладку внутренних стен, на монтаж лестничных маршей.
курсовая работа [488,8 K], добавлен 24.06.2012Общие сведения о каменной кладке. Организация рабочего места. Инструменты, инвентарь и приспособления каменщика. Характеристика материалов, последовательность кладки, приемы работ. Контроль качества кладки. Техника безопасности при каменных работах.
реферат [27,9 K], добавлен 22.07.2010Технология ведения каменной кладки, предъявляемые к ней требования. Складирование монтажных конструкций. Выбор крана, технологические операции монтажного процесса. Подготовка поверхностей к оштукатуриванию. Окраска стен и контроль качества малярных работ.
дипломная работа [815,1 K], добавлен 04.12.2012Технология выполнения каменной кладки. Организация рабочего места каменщика. Выбор строповочных и монтажных приспособлений и инвентаря. Разбивка захваток на делянки. Выбор монтажного крана. Технико-экономическое обоснование выбора монтажных кранов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.11.2012Анализ горючей среды хлебозавода. Обеспечение устойчивости зданий и сооружений при взрыве и пожаре. Технические мероприятия по обеспечению безопасности. Конструктивная разработка технических решений пассивной противопожарной защиты. Виды пожарных рисков.
курсовая работа [167,6 K], добавлен 15.11.2012Технология дробления и измельчения твердых материалов. Описание двухстадийной схемы дробления известняка. Молотковые и щековые дробилки. Расчет минимального суммарного расхода электроэнергии. Параметры молотковой дробилки при оптимальных условиях.
курсовая работа [650,4 K], добавлен 09.01.2013Виды и марки цементов, применяемых при изготовлении сборных железобетонных конструкций и изделий из бетонов. Отличительная особенность гидратации и твердения цементов. Тонкость помола и сроки схватывания и твердения. Качество минеральных добавок.
курсовая работа [32,5 K], добавлен 25.01.2011
