автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Получение золодревесного материала на основе высококальциевых зол сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна

НОкхИШРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ им.В.В.КУЙБЫШЕВА.

На правах рукописи

ИСАКОВА Ольга Яковлевна

УДК 666.691.33.115.002.1: 662.613.1.004.14

ПОЛУЧЕНИЕ ЗОЛОДРЕЕЕСНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ БЫСОЮКАЛЪЦИЕВЫХ ЗОЛ СКИТАНИЯ БУРЫХ УГЛЕЙ КАНСЮ-АЧИНСКОГО БАССЕЙНА

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 1991

Работа выполнена в Институте химии твердого тела и переработки минерального сырья Ордена Ленина Сибирского отделения Академии наук СССР.

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор технических наук А.Т.Логвиненко

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В.И.Верещагин

кандидат технических наук, доцент И.Д.Метелкин

Ведущее предприятие - ПромстройЮШпроект (г.Красноярск)

Защита диссертации состоится 1991 г.

в & _ часов в ауд. 406 на заседании специализированного совета К 064.04.01 при Новосибирском инженерно-строительном институте им.В.В.Куйбышева по адресу: 660008, г.Новосибирск, ул¿Ленинградская, 113, НИСИ им.В.В.Куйбышева* учебный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИСИ им. В.В.Куйбышева.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах* заверенный печатью, просим направлять в адрес специализированного совета.

Автореферат разослан "ЛЛ 199/г.

Ученый секретарь специализированного совета,

канд. техн. наук, доцент щ^А*'/1 Генцлер И.В.

I, <5 * I

0тАеЛ,^а Ъ ОЗЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность исследования. В связи с интенсивным развитием сельскохозяйственного, малоэтажного и индивидуального строительства потребность в строительных материалах на основе местного сырья возросла повсеместно. Одними из наиболее перспективных для этих целей являются древесно-минералыше материалы. Многолетний опыт производства древесно-минеральных строительных материалов на основе портландцемента показал малую эффективность его использования из-за отрицательного влияния органических веществ древесины на трехкальциевый силикат и длительные сроки схватывания портландцемента, увеличивающие время контакта цементного теста с древесным заполнителем. В связи с этим экономически и технологически целесообразным становится производство древесно-минеральных материалов на других, более эффективных и дешевых вяжущих.

Из исследований ряда советских ученых можно сделать вывод о перспективности использования высококальциевых зол бурых ут-лей Канско-Ачинского бассейна для производства строительных материалов с древесным заполнителем.

Однако недостаточная изученность процессов, протекающих при гидратации и твердении золодревесных композиций'; отсутствие технологий, которые позволяли бы получать материал с нужными эксплуатационными свойствами, препятствуют широкому промышленному применению этого материала..

Проблема получения золодревесного материала с использованием в качестве вяжущего высококальциевой золы является актуальной не только с точки зрения экономики (получение деяевых строительных материалов на основе местного сырья, экономия портландцемента), но и экологии.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Постановлением Госстроя СССР, ГКНТ, Госплана СССР № 234/592/271 от 31.12.80 г. и Постановлением ГКНТ № 56 от 10.03.86 г., а также планом НИР Института "Разработка научных основ получения строительных вяжущих материалов на основе техногенных отходов", регистрационный номер 01.86.0093454.

Научные консультации по ряду вопросов осуществлены канд. техн. наук М.А.Савинкиной.

Цель работы. Получение золодревесного материала с высокими физико-механическими показателями за счет использования . в качестве вяжущего высококальциевой золы бурых углей, в качестве химических добавок - хлорсодержащих соединений и ионообменных смол.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить особенности свободнрго оксида кальция, содержащегося в высококальцкевых золах бурых углей.

2. Исследовать процессы гидратации и твердения зольного вяжущего в присутствии органических веществ, выделяющихся из древесины, и влияние на эти процессы химических добавок.

3. Исследовать физико-механические свойства золодревесного материала с различным соотношением компонентов и водовя-жущим отношением, определить область его применения в строительстве.

4. Провести опытно-промышленные проверки результатов исследования, разработать технологический регламент на производство золодревесного материала и изделий из него.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующих положениях:

- установлено присутствие в высококальциевых золах трех видов частиц оксида кальция, выявлен характер гидратации каждого вида и влияние его на структуру и качество зольного камня;

- установлено влияние хлорсодержащих добавок на количество выделяющихся из древесины водорастворимых веществ, выявлено неоднозначное влияние этих веществ на прочность золодревесного материала;

- экспериментально установлено влияние хлорсодержащих добавок и ионообменных смол на связывание свободного оксида кальция в гидратные новообразования;

- выявлено положительное влияние ионообменных смол на формирование структуры зольного камня и получение золодревесного материала с высокими физико-механическими показателями.

Практическое значение выполненных исследований заключается в следугащх положениях:

- получен золодревесный материал, обладающий более высокими физико-механичешша показателями, чем древесно-минераль-

ные изделия на портландцементе, за счет использования зольного вяжущего и эффективных химических добавок;.

- предложены составы золодревесного материала с различным водо-вяжущим отношением, прочностью при сжатии, плотностью, теплопроводностью, что дает возможность использовать полученный материал для производства ограждающих строительных конструкций.

Реализация результатов исследования. На основании экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях, и двух этапов опытно-промышленных проверок, осуществленных в условиях цеха по производству перегородочных панелей ЗЖБИ-З "Сибакадем-строй" в г.Новосибирске, составлен технологический регламент на производство золодревесного материала и изделий из него;

- технологический регламент передан производственному проектно-строительному объединению "Сибэлеваторспецстрой" и кооперативному производственному объединен™ "Паллада" в г.Новосибирске. Кооперативным производственным объединением оборудован цех и начато производство материала для малоэтажного сельскохозяйственного и индивидуального строительства.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях ИХТТШС СО АН СССР "в 1987 г.; У Всесоюзной конференции по горению органического топлива, Новосибирск, 1985 г.; 1У Всесоюзной конференции по влиянию минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов, Таллинн, 1986 г.; Всесоюзной конференции по новым направлениям в комплексной переработке минерального сырья, Красноярск, 1986 г.; Всесоюзной конференции по ускорению научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов и строительной индустрии, Белгород, 1987 г.; Краевой конференции по использованию отходов химических и энергетических производств в промышленности строительных материалов,Красноярск, 1987 г.; Региональной конференции ученых Сибири и Дальнего Востока, Новокузнецк, 1989 г.

Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 10 статьях и 6 тезисах докладов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 150 наименований, 10 приложений, включает 107 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 21 таблицу. Общий объем работы 165 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обосновывается актуальность исследований. Формулируется цель работы, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе приводится обзор литературы, посвященной исследованию влияния органических веществ древесины на процессы гидратации и твердение отдельных клинкерно-цементных минералов и цементное вяжущее в целом. Теоретические и экспериментальные исследования, посвященные решению этого вопроса, проводились и ведутся в настоящее время такими учеными как Г.А.Бужевич, П.И. Ваньков, Г.В.Клар, М.И.Клименко, А.Т.Логвиненко, Л.Т.Миллер, Н.И.Никитина, В.С.Подчуфаров, П.А.Ребиндер, Г.Д.Урываева, Л.П. Хорощун, Такасэ й о синори, Doué¿6 D. D., Sandez man W. и др.

Установлено, что менее подвержены отрицательному воздействию двухкальциевый силикат, алюминаты и алюмоферрит кальция, более-трехкальциевый силикат. Этим, по мнению многих ученых, объясняется резкое снижение гидратационной активности портландцемента и как следствие - низкая прочность древесно-цементных материалов. Использование сложных технологических приемов и различных химических добавок при подготовке древесного компонента лишь незначительно повышает прочность древесно-цементных материалов. Эти данные позволили сделать вывод о целесообразности замены портландцемента на более эффективное вяжущее.

Исследованиями, проведенными в Сибирском зональном научно-исследовательском институте, показана возможность использования в качестве вяжущего материала при производстве древес-но-минеральных изделий висококальциевой золы бурых углей КАБ. Однако предложенные составы (высококальциевая зола - древесный заполнитель, по массе от 1,5 : I до 3:1), сложная технология производства (прессование изделий и их тепловая обработка при 70-120°С) и химические добавки (жидкое стекло, кальциниро-вашгая сода) не позволили значительно повысить физико-механи-' чес юге показатели древесно-зольного материала.

Полученные данные о химизме действия хлорсодержащих соединений как минерализатора древесного заполнителя и активатора высокотемпературного оксида кальция и ионообменных смол как активного хемосорбента позволили прогнозировать

эффективность использования этих химических добавок для получения древесно-зольного материала с высокими физико-механическими показателями.

На основании вышеизложенного в заключительной части главы сформулирована цель и задачи исследования, отраженные выше в тексте автореферата.

Во второй главе приводится характеристика сырьевых материалов и обзор методов исследования.

В качестве вяжущего материала для" проведения исследования использовалась высоко кальциевая зола, образующаяся от сжигания бурого угля (Назаровского угольного разреза либо смесь углей Назаровского, Ирша-Бородинского разрезов) на ТЭЦ-3 г.Новосибирска. Для выявления степени однородности её химического состава отбор проб производился с 1979 года. Содержание оксидов, определенное валовым химическим анализом, находилось в следующих пределах, масс.$: 5/ 25,3-51,4; 05 6,64-10,78 ; Геа03 4,82-17,6; Саг^Лу 25,2-40,3\Саде§с£ 2,4-8,18 ; /^#3,1-5,2; К%0 0,3-0,9; А/алО 0,31-0,7; $03 1,32-4,8; Т10д 0,5-0,95; п.п.п. 0,8-6,92. Наибольшие колебания наблюдались по содержанию потерь при прокаливании и свободного оксида кальция (коэффициент вариации 72 и 38$, соответственно). Удельная поверхность, определенная по методу низкотемпературной десорбции аргона, находилась в пределах 1,0-2,5 г?/т. Сроки схватывания: начало 10-15 мин., конец 30-45 мин.

Фазовый состав зол, определенный с привлечением кристал-лооптического, рентгенофазового и-дериватографического методов анализа, представлен:' низкотемпературным кварцем, оксидом кальция, оксидом магния, четыреххальциевым алюмофзрритом, _/3 -двухкальциевым силикатом, алюминатами кальция, сульфатом кальция, гематитом, стеклом переменного состава.

Состав, строение и процесс гидратации частиц свободного оксида кальция, содержащегося в высококальциевых золах, изучался рентгеноспектральным методом анализа с помощью сканирующего электронного микроскопа с рентгеновским микроанализатором.

В качестве древесного заполнителя использовались древесные опилки различных пород деревьев в воздушно-сухом состоянии, образующиеся на деревообрабатывающем комбинате М г.Новосибирска. Основные характеристики древесных опилок удовлетворяли

требованиям ГОСТ 19222-84 и колебались в следующих пределах: средняя плотность 176-180 кг/м3, содержание примесей (коры, хвои) 6,9-7,85?, содержание опилок лиственных пород деревьев 7,5-8,4$, влажность 5,6-6,6$. Фракционный состав заполнителя, определенный рассевом на стандартном наборе сит, достаточно ^однороден.

Для определения качественного состава органических веществ, выделяющихся из древесных опилок в процессе гидратации золодревесных композиций, использовался метод хроматографии. Для идентификации соединений углеводного происхождения использовался метод бумажной хроматографии, фенолокислоты и альдегиды были идентифицированы с помощью тонкослойной хроматографии.

В качестве химических добавок были взяты хлорсодержащие соединения ( CcrCP^ или t/C£ ) и ионообменные смолы. Хлорсодержащие соединения оказывают активирующее действие на зольное вяжущее и одновременно являются минерализаторами древесного заполнителя.'Ионообменные смолы (катионитовая КУ-2 и аниони-товая AB-I7), содержащие активные группы, обладают способностью хемосорбировать ионы из растворов.

Физико-механические испытания золодревеского материала (Зда) выполнены на образцах-кубах с размером грани 70x70 мм, 'твердевших во влажно-воздушных условиях в соответствии с ГОСТ 12730.1-78, ГО.СТ 7076-87, ГОСТ 10180-78, ГОСТ 7025-78.

Третья глава посвящена исследованию особенностей свободного оксида кальция, содержащегося в высококальциевых золах, а также влияния на процессы гидратации и твердение высококальциевой золы органических веществ древесины.

Полученные данные о характере изменения прочности высококальциевых зол в зависимости от содержания в них свободного оксида кальция позволили предположить, что оксид кальция неоднороден по своим свойствам. Исследованиями с помощью сканирующего электронного микроскопа с рентгеновским микроанализатором было установлено наличие в золах трех видов частиц оксида кальция.

Первый вид - шероховатые частицы неправильной формы, их количество не превышает 10$ от всего свободного оксида кальция (рис.1-а). В этих частицах содержится до 6$ SiOg , 5и 2$ 0$ > Гидратируются они в течение первых суток.

а б в

Рис. I. Вида частиц свободного оксвда кальция, содержащегося в высококальциевых золах:

а - частица неправильной формы; б - сферическая пористая стеклообразная частица; в - монолитная с блестящей поверхностью частица, покрытая остеклованным расплавом.

Второй вид - сферические стеклообразные глобулы, количество которых достигает 70$ от всего свободного оксида кальция в пробе (рис.1-6). Наряду.с оксидом кальция в этих частицах содержится до 9$ , 6, 3% 03 . Внутренняя макроструктура частиц пористая. Максимальная пористость частиц составляет 40-45$. Гидратируются они в период 7-28 суток.

Третий вид - монолитные с блестящей поверхностью частицы свободного оксида кальция, покрытые остеклованным расплавом (рисЛ-в). Количество их достигает 20$ от общего содержания свободного оксида кальция. Частицы содержат до 9% 310д , 9$ , &% и около 2$ щелочей. Процесс гидратации час-

тиц начинается через 20 суток твердения и сопровождается увеличением в объеме, нарушением целостности контактного слоя частиц с окружающим их искусственным камнем. Наличие в высококальциевых золах частиц третьего вида обусловливает снижение прочности зольного камня, что неизбежно влечет ухудшение физико-механических свойств ЗДЛ.

Получить золодревссный матерпач с высокими физико-механическими показателя™ возможно при использовании, химических

добавок, ускоряющих- процесс гидратации частиц свободного 0R-сида кальция второго и особенно, третьего вида. С этой целью ^ были использованы хлорсодержащие добавки ■

Кристаллооптические исследования процессов гидратации \ высоко кальциевой золы:> в. присутствии частиц древесины позволили установить, что в зависимости от йспользованной-.хлорсодержащей' i добавки эти процессы протекают различно. Было-сделано предположение о влиянии добавок;на качественный и количественный состав органических веществ, выделяющихся из;древесины. Для про-'; верки этого предположения были приготовлены и исследованы древесные вытяжки: водная вытяжка, вытяжка водным раствором хлорида кальция, вытяжка водным раствором соляной кислоты. Установлено, что качественный состав выделяющихся органических веществ во всех трех случаях одинаков и представлен: фенолокис-лотами ( п. -оксибензойная, феруловал, ванилиновая, протокате-ховая, кумаровая), альдегидами ( П -оксибензоальдегид) и моносахарами "(арабиноза, глюкоза, галактоза). Количество эфиро-растворимой части вытяжек практически одинаково (0,38-0,42 г/л). Количество же водорастворимых веществ зависит от ввда использованного экстрагента (водная вытяжка - 1,91 г/л; вытяжка водным раствором хлорида кальция - 2,2 г/л; вытяжка водным раствором соляной кислоты - 2,6 г/л). Эти различия в содержании водорастворимых веществ оказали влияние на физико-механические свойства зольного вяжущего (табл.1).

Водорастворимые вещества замедляют скорость набора проч- . ности в начальный период твердения, однако позволяют получить зольный камень с высокой конечной прочностью.

В четвертой главе представлены результаты физико-механических исследований ЗДМ.

Для выявления характера зависимости прочности ЗДЛ от соотношения компонентов и использованной химической добавки исследовались следующие составы: высококальциевая зола - древес. ные опилки (по объему) 1:2 ; 1:1 ; 1:0,7 ; 2:1 . Водовяжущее отношение было взято такое, которое позволяло получить золо-древесную массу литой (0,4-1,4) и пластичной (0,26-0,88) консистенции.

Механическая прочность ЗД№ литой консистенции ниже прочности материала соответствующих составов пластичной консистен-

Таблица I

Влияние органических веществ древесины на физико-механические показатели зольного вяжущего

Норыаль- Сроки схваты- Прочность образ- Рост

. ная вания, мин цов при'сжатии, проч-

Затворитель густота, (МПа), через - ности

% к 28 ■

28 сут.

начало конец 7 су т. сут.,%

Вода 20 16 ' 23 10,9 16,1 32

3/5-ный вошшй р-р с а се2 18 8 10 15,4 16,9 9

3^-НЫЙ ВОДНЫЙ

р-р нее 20 7,5 8,5 19,3 20,3 5

Водная вытяжка 18 24 36 . 7,7 19,4 60

Вытяжка водныг

р-ром С а се* 20 32 37 10,6 24,0 55

Вытяжка водным р-ром МСе I 23 31 38 12,4 18,9 35

ции (рис.2-а). Это объясняется более интенсивным выделением органических веществ из древесины и, как следствие этого, образование соединений со слабоупорядоченной структурой. Кроме того, избыточное количество жидкости затворения, не вступающей в химическое взаимодействие с зольным вяжущим, приводит к повышению пористости искусственного камня, ослабляющей структуру и снижающей конечную прочность затвердевшего материала. Морозостойкость материала, гидратированного без активирующих хлорсодержащих добавок, невысокая (не более 10 циклов). Это объясняется наличием в гидратированном зольном камне непрореагировавшего оксида кальция, что установлено рентгеновским методом анализа. Использование хлорсодержащих добавок способствует практически полному связыванию оксида кальция в гидратные новообразования. На рентгенограммах линии, соответствующие оксиду кальция, практически на уровне фона. Морозостойкость ЗДЛ повышается до 25 циклов. Теплопроводность Зда литой консистенции в зависимости от составов колеблется в пределах 0,19-0,35 Вт/(м-°С).

Получение более плотной структуры ЗЛГЛ за счет снижения водо-вяжу'дего отношения, а также формирование гпдратных новообразований с более упорядоченной структурой (на рентгенограм-

3 3

£ 12 о "

X

О ю

В_в

с

-О Б £

° А

О

X

5 2

о_

А \

7 / / /1

/ / г/ Г / т / '

• А1 /

/Л* Т; л А

1 А У

0.5 I 1.« 2

Отношение

0.5 I 1.« 2

0.5 I 1.^5 2

компонентов, по о8ьему

Рис. 2. Изменение прочности при сжатии. ЗДМ, твердешего 28 суток, в зависимости от соотношения компонентов, водо-вяжущего отношения и химических добавок а - составы литой консистенции; б - составы пластичной консистенции; в - составы пластичной консистенции, содержащие ионообменные смолы

I - жидкость затворения вода; 2 - жидкость затворения 3$-ный раствор 3 - жидкость затворения 3$-ный

раствор НС£

мах-образцов присутствуют интенсивные линии, соответствующие хорошо закристаллизованным гидросульфоалюминату кальция и низкоосновным гидросиликатам кальция) приводит к повышению прочности и морозостойкости зда пластичной консистенции (рис. 2-6). Образцы, затворенные водой, выдержали 15 циклов испытания на морозостойкость. Это объясняется наличием в гидратиро-ванном материале непрореагировавшего оксида кальция, покрытого остеклованным расплавом, замедленная гидратация которого приводит к разрушению уже сформировавшейся структуры ЗД.1. Активирующее действие хлорсодержащих добавок обусловливает более полное его связывание, что положительно сказывается на морозостойкости ЗД.1 (30-35 циклов испытания). Теплопроводность ЗДОЛ пластичной консистенции в зависимости от составов: 0,25-0,41 Вт/(глЯз), Введение в золодревесную массу пластичной консистенции

ионообменных смол приводит к повышению механической прочности материала (рис.2-в). Ионообменные смолы, являясь хемосорбентами, выполняют роль центров кристаллизации гидратных новообразований и изменяют в жидкой фазе соотношение СаО и в сторону

увеличения концентрации последнего. Создаются условия для более интенсивной гидратации СаО и образования низкоосновных гидросиликатов кальция. В затвердевшем материале содержание Са(ОН)%и СаСОл незначительно. Оксид кальция практически полностью связывается в стабильные новообразования. Эти процессы положительно сказываются на морозостойкости ЗД.1. Образцы всех составов выдержали более 45 циклов испытания. Теплопроводность различных составов: 0,3-0,43 Вт/(м-°С).

Ка основании полученных данных било установлено, что зависимость механической прочности ЗДО от соотношения кот/лонентов твердеющей системы и химических добавок тлеет экспоненциальный характер.

Проведенные исследования подтвердили сделанное предположение о получении ЗД.1 с высокими физико-механическими показателя-га! при замене портландцемента высококальциевой"буроугольной золой с добавками хлорсодержащих соединений и ионообменных смол.

?ДЛ по основным физико-механическим показателям (прочность при сжатии, морозостойкость, теплопроводность) превосходит легкий бетон на портландцементе и может быть использован для производства ограждающих строительных конструкций.

В пятой главе приведены результаты опытно-промышленного изготовления ЗД.1, уточнена технология производства изделий из золодревесной массы, рассчитана экономическая эффективность использования з качестве вязнущего для производства дрэвесно-минералышх изделий высококальциевой золы.

Опытно-промышленное изготовление золодревесной массы и формование из нее изделий проводилось на заводе ЕЕИ-3 "Сибака-демстрой" г.Новосибирска в цехе по производству перегородочных панелей. В качестве вяжущего для производства древесно-минераль-ных изделий в цехе используется белитоалюминатннй цемент, который был заменен на высококальциевую золу. Приготовленная по заводской технологии золодревесная масса текуча, пластична, легко заполняла формы под действием собственной тяяеети.

Наблюдения в течение двух и более лет за опытными панелями

(тип ПП 74-256, размеры 10x74x256 см, изготовлены в 1983 и 1984 гг.) подтвердили хорошие эксплуатационные свойства ЗД.1.

Ожидаемый годовой экономический эффект от замены белито-алюминатнэго цемента на высококальциевую буроугольную золу при существующем объеме производства в условиях цеха составит 91 тыс. рублей.

На основании лабораторных исследований и результатов опытно-промышленной проверки был составлен технологический регламент, который был передан производственному проектно-строитель-ному объединению "Сибэлеваторспецстрой" и кооперативному производственному объединению "Паллада" в г.Новосибирске. КТО "Баллада" с октября 1989 г. в оборудованном цехе начата работа по отладке технологической линии производства, а с 1990 г. начато производство штучных камней (200x200x400 ш) из золодревесной • массы пластичной консистенции. Фактический экономический эффект от замены портландцемента на высококальциевую буроугольную золу при производстве 2 тыс. штук кашей составил 1,85 тыс.рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Использование в качестве вяжущего материала высококальциевой золы, обладающей оптимальным для применения в сочетании с древесным заполнителем минералогическим составом и короткими сроками схватывания, а также выбор химических добавок (ионообменные смолы и хлорсодержащие соединения), обладающих многофункциональным действием, позволили получить золодревесный материал, по основным .свойствам (прочность, морозостойкость, теплопроводность) превосходящий легкий бетон на портландцементе с органическим заполнителем.

2. Свободный оксид кальция, содержащийся в высококальциевых золах, неоднороден по стоим свойствам и представлен тремя видами частиц: неправильной формы - оксид кальция нормального обжига с модулем основности 6, гидратирующийся в течение суток; стекловидные шероховатые глобулы пористой структуры с модулем основности около 5, гидратирующиеся в период 7-28 суток; частицы оксида кальция, покрытые остеклованным расплавом, с модулем основности 2,8 .гидратирующиеся после 20 суток твердения. Введение в золодревесный материал хлорсодаржащтс добавок, оказыва-

ющих активирующее- действие на стекловидную оболочку частиц оксида кальция второго и особенно третьего вида, позволяет снизить отрицательное влияние этих частиц на физико-механические свойства затвердевшего золодревесного материала.

3. Введение в золодревесную смесь хлорсодержащих добавок, оказывающих активирующее действие на вяжущее, не позволяет полностью исключить отрицательное действие на него органических веществ,выделяющихся из древесного заполнителя. Введение в золодревесную смесь ионообменных смол, обладающих избирательной адсорбционной способностью ионов и представляющих собой центры кристаллизации, положительно шпшет на процессы структурообра-зовашя зольного кашя.

4. Хлорсодержащие добавки не влияют на качественный состав органических веществ, выделяющихся из древесины в процессе гидратации золодревесного материала, но приводят к различиям в количественном содержании водорастворимых органических веществ, представленных сахара;,-л. В зависимости от количества извлекаемых Сахаров (1,49-2,6 г/л) они могут оказывать активирующее действие на процессы структурообразования зольного камня, повышая конечную прочность золодревесного материала, либо пассивирующее, несколько снижая её.

5. Использование хлорсодержащих добавок и ионообменных смол обеспечивает связывание свободного оксида кальция в гидратше новообразования, что позволяет получить золодревесный материал со стабильными, в процессе эксплуатации, свойствами.

6. Механическая прочность золодревесного материала зависит от соотношения компонентов твердеющей системы, водо-вяжущего отношения и использованной химической добавки. Затворение золодре-всоннх композиций водой позволяет получить материал с прочностью при сжатии ст 0,5 до 10 Ш1а, но недостаточно морозостойкий (15 циклов). Использование хлорсодержащих добавок позволяет получать золодревесный материал с прочностью от 0,3 до 8 МПа и хорошей морозостойкостью (30-35 циклов). Введение ионообменных смол в золодревесную композицию способствует получению материала с механической прочностью от 2,9 до 12 МПа и высокой морозостойкостью (более 45 циклов),

7. Золодревесный материал в зависимости от соотношения твердых компонентов и водо-вяжущего отношения имеет плотность от ЮОСЩо 1350 кг/м3, теплопроводность от 0,19 до 0,44 Вт/СмЯ?)

и может быть использован для производства ограждающих строительных конструкций,

8. Опытно-промышленные проверки получения золодревесного материала и изделий из него, проведенные на заводе Ш1-3 "Сибакадемстрой" г.Ковосио'ирска, подтвердили данные лабораторных исследований о рациональности использования в качестве вяжущего материала высококальциевых зол при производстве древесно-минеральных изделий. Разработан технологический регламент, на основании его данных оборудован цех и начато производство изделий из золодревесного материала в г. Новосибирске.

9. Фактическая экономия от замены портландцемента на высококальциевую золу при производстве I м^ древе сно-шшеральной смеси составляет 54 рубля (при производстве мелкоштучных камней

в цехе КТО "Паллада"). Целесообразность использования высококальциевой золы для производства золодревесного материала обусловлена не только расширением сырьевой базы стройиндустрии и экономикой,но и экологией, так как золоотваяы являются источником известково-силикатной пыли и высокой щелочности грунтовых вод.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т., Кокаулина Э.В..Исакова О.Я. Свойства оксида кальция в топливных золах // Изв. СО АН СССР,- Сер.хим. наук.- 1984,- Вып.6. - С. 131-137.

2. Исакова О.Я., Анищенко Л.Я.,Савинкина М.А., Скрипкин Б.К., Гузь М.Е. О перспективах использования буроутольной золы как основы вяжущего материала при производстве изделий с древесным наполнителем // Тр. ин-та / Сиб. зональ. науч. исслед. и проект, ин-т тип. и экспер. проектирования. Новосибирск, 1984.

- С. 74-79.

3. Исакова О.Я., Анищенко Л.Я., Кокаулина Э.В., Логвиненко А.Т., Гузь М.Е., Скрипкин Б.К. Эффективный строительный материал на основе высококальциевых зол и древесных опилок // У Всесоюз. конф. по горен, орган, топлива: Тез. докл. - Новосибирск, том 2.

- 1985,- С. 280-283.

4. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т., Кокаулина Э.В..Исакова О.Я. Особенности оксида кальция в золах бурых углей Канско-

Ачинского бассейна // 17 Всесоюз.конф. по влиянию минеральной части энер. топлив на услов. раб. парогенераторов: Тез.докл. - Таллинн,1986.- С. 64-67.

5. Исакова 0.Я., Савинкина U.A., Логвиненко Л.Т., Кокау-лина Э.В., Анищенко Л.Я. Гидратация и твердение зольного арболита и роль водорастворимых органических веществ древесины в этих процессах// Новые направления в комплексной переработке минерального сырья: Тез. докл. Всесоюз. конф.- Красноярск, 1986.- С. 295-297.

6. Савинкпна М.А., Исакова О.Я., Логвиненко А.Т., Анищенко Л.Я., Кокаулина Э.В. Физико-химические основы получения зольного арболита // Ускорение науч.-техн. прогресса в пр-ти строит, м-лов и строит, индустрии: Тез.докл. Всесоюз. конф. -Белгород, 1987.- С. 40-41.

7. Савинкпна H.A., Логвиненко А.Т., Анищенко Л.Я..Исакова О.Я., Зырянова В.Н. Хишко-технологические особенности золошла-ковых отходов канско-ачинских бурых углей и перспективные направления их использования в строительстве /Дзв.СО АН СССР.-Сер. хим. наук.- 1987.-Вып.4.- С. 125-132.

8. Исакова О.Я.,Савинкпна М.А., Логвиненко А.Т..Анищенко Л.Я. Применение высококальциевых зол бурых утлей для получения деревозолобетона // Тр. ин-та / Всесоюз. научн-исслед. ин-т научно-техн. информации и эконом.пром. строит, м-лов, 1987.-Сер.2, вып.10.- С.6-7.

9. Исакова О.Я., Ашпденко Л.Я., Логвиненко А.Т., Скрипкин Б.К., Савойский В.М. Физико-химические основы получения дре-весно-зольного материала //Использование отходов хим. и энергетг производств в пром. строит, м-лов: Тез. докл., Краевая конф. -Красноярск, 1987.- С. 10-11.

10. Исакова 0.Я., Савинкина М.А., Логвиненко А.Т., Анищенко Л.Я. Деревозолобетон из промышленных отходов // Лесная промышленность. - 1988. - №6,- С. 28-29.

11. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т., Анищенко Л.Я,, Исакова О.Я., Зырянова В.Н. Свойства строительных материалов на основе зол бурых углей Канско-Ачинского бассейна// Меявуз.сбор. Алтайского полит, ин-та. - 1988.- С. 9-19.

12. Исакова О.Я., Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. Влияние органических веществ древесины на процессы твердения высоко-

кальциевых буроугольных зол /[ Изв. СО АН СССР,- Сер. хим. наук.- 1989.- Вып.2. - С. 123-129.

13. Исакова О.Я., Анищенко Л.Я., Савинкина U.A., Логви-ненко АЛ. Получение зольных строительных материалов с органическим заполнителем // Комплексное использование зол углей СССР в народном хозяйстве: Тез. докл.— Иркутск, 1989,— С.IIS—119.

14. Савинкина М.А., Анищенко Л.Я., Логвиненко А.Т,, Исакова О.Я., Кокаулина Э.В. Физико-химические процессы твердения дре-весно-зольных материалов// Изв. СО АН СССР,- Сер. хим. наук,-

1989.- Выл.З.- С. 150-156.

15. Савинкина М.А., Анищенко Л.Я., Логвиненко А.Т..Исакова О.Я., Зырянова В.Н. Зольные вяжущие материалы // Тр. ин-та/ Всесоюз. науч.-исслед. ин-т научно-техн. информации и эконом, пром.строит, м-сюв. - 1990,- Сер.2.- Вып.1.- С. И-14.

16. Савинкина М,А., Логвиненко А.Т., Анищенко Л.Я., Исакова О.Я., Зырянова В.Н. Организаций полной утилизации • золошлаковых отходов ТЭС // Энергетическое строительство. -

1990.- №3.- С. 29-32.