автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Влияние дисперсности золы гидроудаления экибастузских углей и добавки жидкого стекла на свойства мелкозернистого бетона

На правах рукописи

Ращупкина Марина Алексеевна

ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ ЗОЛЫ ГИДРОУДАЛЕНИЯ ЭКИБАСТУЗСКИХ УГЛЕЙ И ДОБАВКИ ЖИДКОГО СТЕКЛА НА СВОЙСТВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

А СЕВ ^

Новосибирск — 2009

003477743

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Косач Анатолий Фёдорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пичугин Анатолий Петрович

Защита состоится « 6 » октября 2009 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.171.02 при Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) по адресу: 630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, 113, ауд. 239.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГАСУ (Сибстрин).

Автореферат разослан «3{ » й&аЦС,уид.2009 г.

Учёный секретарь диссертационного

кандидат технических наук, доцент Игнатова Ольга Арнольдовна

Ведущее предприятие: ОАО «Омский СоюзДорНИИ»

совета, доктор технических наук

А. Ф. Бернацкий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в Российской Федерации, и в Западно-Сибирском регионе в частности, наблюдается интенсивное развитие строительной отрасли. Вместе с тем в этом регионе наблюдается дефицит ресурсов для производства строительных материалов, что обусловлено отсутствием минерально-сырьевой базы.

Ежегодно на топливных электростанциях (ТЭС) страны образуется около 100 млн. т золошлаковых отходов (ЗШО). По данным ВНИИ гидротехники им. Б.Е. Веденеева, почти 95 % ТЭС удаляют золы в отвалы в виде зольной суспензии.

На территории г. Омска три ТЭЦ из четырёх работают на экибастузском угле, зольность которого достигает 70 %. Зола данного угля содержит маложелезистые и тугоплавкие частицы, что обуславливает большую экологическую проблему. Основным направлением использования зол гидроудаления от сжигания экибастузских углей являются бетоны. Для получения бетонов ценность золы, прежде всего, заключается в ее способности проявлять пуццолановые свойства.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Федеральной целевой программой «Жилище» на 2002 - 2010 годы и областной целевой программой «Реконструкция и модернизация жилых домов первых массовых серий в Омской области на период до 2010 года».

В работе рассматривается возможность использования золы гидроудаления с рациональным зерновым составом в качестве добавки при производстве бетонов, что является актуальной проблемой в плане решения вопросов экономии цемента и экологии.

Цель работы - исследование влияния дисперсности золы гидроудаления и добавки жидкого стекла на свойства мелкозернистого бетона для увеличения экономии цемента, повышения качества бетона и улучшения экологической обстановки.

Задачи исследования:

1. Исследовать состав и свойства золы гидроудаления от сжигания экибастузских углей на омских ТЭЦ.

2. Определить оптимальную удельную поверхность золы гидроудаления, обеспечивающую требуемый уровень качества получаемого мелкозернистого бетона.

3. Исследовать физико-механические свойства, процессы структурообразования и характер новообразований мелкозернистого бетона с учётом соответствия требованиям экологической безопасности.

4. Разработать рецептуру мелкозернистого бетона.

5. Провести опытно-промышленную апробацию полученных экспериментальных данных по производству мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

Научная новизна работы:'

- при введении в состав мелкозернистого бетона золы гидроудаления, содержащей, % масс.: 51-60 БЮг, 24- 32 А1203, 1,1 - 2,1 СаО, 0,2 -1,5 М§0 и имеющей различную дисперсность, полученную механическим измельчением (удельная поверхность от 170 - 770 м2/кг), значительное увеличение степени гидратации цемента после 28 суток нормального твердения (от 20 до 55 %) наблюдается при удельной поверхности золы более 250 м2/кг. Это свидетельствует о проявлении пуццолановой активности измельчённой золы;

- модуль упругости золоцементного камня при введении 10-20 % золы гидроудаления снижается в 3,5 - 7 раз по сравнению с модулем упругости цементного камня без добавок и составляет 4 - 7,5 ГПа. При этом изменение дисперсности золы мало влияет на значение модуля упругости;

- предел прочности при сжатии образцов мелкозернистого бетона существенно изменяется в зависимости от дисперсности золы гидроудаления. При этом у образцов в возрасте от 7 до 90 суток проявляется два максимума предела прочности при сжатии, соответствующих удельной поверхности золы 200 - 250 м2/кг и 600 -650 м2/кг, что обусловлено изменением пуццолановой активности и адсорбционных свойств золы при её диспергировании;

- ведение в мелкозернистую бетонную смесь жидкого стекла в количестве, равном 3 % от массы цемента, обеспечивает повышение прочности при сжатии в возрасте 28 суток на 12 - 15 %, уменьшение сроков схватывания на 8 - 10 %. Введение в состав мелкозернистого бетона золы гидроудаления с удельной поверхностью 200 - 250 м2/кг в количестве, равном 10 % масс., и жидкого стекла в количестве, равном 3 % масс., позволяет получить изделия с плотностью 2160 кг/м3, прочностью при изгибе 9,7 МПа, прочностью при сжатии 45,7 МПа. При этом существенно сокращается деформация усадки бетона.

Основные положения, выносимые на защиту:

результаты исследования свойств низкокальциевой золы гидроудаления, полученной при сжигании экибастузского угля на ТЭЦ г. Омска;

- влияние дисперсности золы гидроудаления на степень гидратации цемента;

- влияние содержания и дисперсности золы гидроудаления на формирование механической прочности золоцементного камня;

- влияние добавки жидкого стекла на свойства мелкозернистого бетона;

- рекомендации по оптимальному содержанию золы, её дисперсности, содержанию жидкого стекла при получении мелкозернистого бетона;

результаты исследования свойств мелкозернистого бетона, содержащего золу гидроудаления и жидкое стекло;

- результаты опытно-промышленного апробирования; внедрения предложенных составов и технологии; оценки полученной технико-экономической эффективности.

Предметом исследований являются золы гидроудаления от сжигания экибастузского угля, модифицированные путём оптимизации удельной поверхности и введением добавки натриевого жидкого стекла.

Объектом исследований являются технология и рецептура мелкозернистых бетонов с добавками золы гидроудаления и жидкого стекла, в том числе физико-химические свойства компонентов мелкозернистого бетона, рецептура, процессы структурообразования с обеспечением требуемого уровня качества получаемого бетона.

Практическая значимость и реализация работы:

- установлены оптимальное содержание золы гидроудаления (10 % масс.), её дисперсность (200 - 250 м /кг) и количество добавки жидкого стекла (3 % масс.), обеспечивающее получение мелкозернистого бетона с высокими эксплуатационными свойствами;

- предложена технология получения мелкозернистого бетона с содержанием золы гидроудаления 10 % масс. Научно-техническая новизна полученных результатов подтверждена патентом РФ на изобретение № 2355657 от 20.05.2009 г. «Сырьевая смесь для получения зольных бетонов и способ её приготовления (варианты)»;

- разработанные составы и технология мелкозернистого бетона опробованы в заводских условиях и внедрены на предприятиях ООО «ЗСК-1» и ОАО «ОКСК» г. Омска.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практическом семинаре (г. Новокузнецк, 2003 г.), на II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Омск, 2007 г.), на Международном конгрессе (г. Воронеж, 2008 г.), на 62-й научно-технической конференции СибАДИ (г. Омск, 2008 г.), на IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Омск, 2009 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 13 научных работ, в том числе три во всероссийских журналах с внешним рецензированием.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, включающего 173 наименования, 5 приложений и содержит 168 страниц машинописного текста, 25 таблиц и 76 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, указана научная новизна и дана общая характеристика работы.

В первой главе (Современные представления о проблеме использования золоотходов, образующихся от сжигания твердого топлива) приводится анализ литературных данных. Вопросами использования золы в бетонах занимались учёные: A.B. Волженский, Л.Б. Гольдберг, И.А. Иванов, Ю.М. Бутт, К.В. Гладких, Г.Н. Сиверцев, Н.И. Федынин, М.М. Сычёв, С.И. Павленко, Б.В. Белоусов, A.B. Ферронская и многие другие. В главе рассматривается проблема утилизации золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ и приводятся сведения о количестве золоотходов, координации работ по проблеме утилизации золоотходов, экологических проблемах при хранении золоотходов, свойствах отвальной золы, промышленных способах переработки ЗШО, областях применения золоотходов и экономического регулирования потребления инертных природных материалов.

Химический состав золоотходов омских ТЭЦ, находящихся в отвалах мокрого золоудаления, не всегда постоянен. Для зол из системы мокрого золоудаления ТЭЦ необходимы механическая и химическая активации путём увеличения удельной поверхности (тонкости помола) и введения добавки жидкого стекла для проявления дополнительных пуццолановых свойств золы гидроудаления.

Сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе (Физико-химические показатели золы гидроудаления от сжигания экибастузских углей на омских ТЭЦ) приведены методики определения и результаты экспериментальных исследований свойств ЗШО.

Рентгеноспектральным флуоресцентным анализом установлен химический состав золы гидроудаления (табл. 1). Содержание в золе гидроудаления аморфных соединений кремнезема и оксида железа прямо пропорционально ее пуццолановой активности. Гранулометрический состав золы гидроудаления омских ТЭЦ приведен в табл. 2. Золы гидроудаления относятся к кислым, содержащим мало свободного оксида кальция, количество которого составляет менее 10 %.

Поскольку золоцементное вяжущее является медленнотвердеющим за счёт содержания кислого алюмосиликатного сырья, целесообразно в качестве щелочного компонента использовать натриевое жидкое стекло из

микрокремнезёма, которое является отходом цеха кристаллического кремния Братского алюминиевого завода.

Таблица 1

Химический состав низкокальциевой золы гидроудалении, получаемой при сжигании экибастузского угля на омских ТЭЦ

Содержание оксидов, % масс.

'П02 8Ю2 АЬОз Ре203 СаО МвО Р-А Иа20 К20 ППП

0,5-1,4 51-60 24-32 3,5-8,3 1.1-2,1 0,2-1,5 0,4-0,7 0,1-0,4 0,3-0,7 5,2-5,5

Установлено, что в зависимости от минерального состава и температуры сгорания экибазстузского угля образуется то или иное количество расплава жидкой фазы, что предопределяет различную структуру и вид зольных частиц.

Таблица 2

Гранулометрический состав золы гидроудаления омских ТЭЦ (место отбора - золоотвал)

Размер частиц, мм 5 3 1,25 0,63 0,315 0,28 0,14 0,08 0,071 0,005

Доля частиц, % по массе 0,08-0,09 0,08-0,09 0,5-1 2,3-3 3,8-5 18-27 41-52 4 т (Ч т гч

Частицы золы состоят из стекловидных и кристаллических компонентов. Стекловидные компоненты имеют геленито-меллинитовый состав. Кристаллические компоненты представлены зернами кварца и образованиями в виде силикатов и алюминатов кальция в кристаллической форме.

Немолотая кислая зола гидроудаления содержит преимущественно агрегированные частицы, которые характеризуются неоднородным химическим составом, повышенной шероховатостью и водопотребностью до 80 %. В зависимости от крупности частиц золы наблюдается изменение формы, строения и минерального состава отдельных фракций зол. Полученные экспериментальные данные показали, что с увеличением удельной поверхности кислых зол гидроудаления повышается их однородность по зерновому и химическому составам. Так, при увеличении удельной поверхности до = 200 - 250 м2/кг однородность зернового состава золы гидроудаления увеличилась на 32 %, химического - на 27 %.

Золы в составе смешанных вяжущих при твердении проявляют пуццолановую активность, т. е. способность при обычных температурах связывать гидроксид кальция с образованием нерастворимых соединений.

Время, сут Рис. 1. Активность золы гидроудаления

Пуццолановой активностью в составе зол обладают продукты обжига глин: аморфизованное глинистое вещество типа метакаолинита, аморфные 8Ю2, АЬОз, Ре203 и алюмосиликатное стекло. На рис. 1 показана активность золы гидроудаления.

Третья глава {Составы и физико-механические свойства мелкозернистого бетона) посвящена разработке рецептур и исследованию физико-механических свойств мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления, определению значимости технологических переделов путём математического планирования эксперимента.

На основании экспериментальных данных было выявлено, что с увеличением удельной поверхности золы гидроудаления прочностные показатели мелкозернистого бетона имеют два максимальных значения, которые позволяют разделить протекающие процессы на две области (рис. 2). Первая область с интервалом 170 - 450 м2/кг, с максимумом при Буд = 200 - 250 м2/кг характеризует оптимальность упаковки мелкого заполнителя в мелкозернистом бетоне, т.к. линейные размеры частиц золы гидроудаления сопоставимы с линейными размерами частиц песка (170 -200 мкм). С увеличением времени помола увеличивается и пуццолаиовая активность золы. Снижение прочности при = 250 - 450 м2/кг происходит вследствие того, что линейные размеры частиц золы гидроудаления (80 - 50 мкм) становятся близкими к линейным размерам частиц цемента (50 - 60 мкм). Происходит уменьшение контакта частиц цемента друг с другом за счёт заполнения частицами золы их межзернового пространства.

Вторая область с интервалом - 450 - 770 м2/кг, с максимумом при Б уд = 600 - 650 м2/кг свидетельствует о том, что зола гидроудаления выполняет роль микронаполнителя в структуре цементного камня. При Бус, = 450 - 650 м2/кг линейные размеры частиц золы гидроудаления (5 -50 мкм) значительно меньше размеров частиц цемента (50 - 60 мкм), что приводит к повышению прочности образцов бетона при сжатии. При увеличении удельной поверхности более = 650 м2/кг происходит снижение прочности при сжатии, поскольку увеличивается агрегация за счёт поверхностных сил и происходит слипание частиц.

100 200 300 400 500 600 700 800 Удельная поверхность золы гидроудаления,

м2/кг

-прочность при сжатии на 28 сут, МПа -прочность при сжатии на 60 сут, МПа -прочность при сжатии на 90 сут, МПа

Рис. 2. Зависимость прочности при сжатии от времени твердения и удельной поверхности золы гидроудаления. Содержание золы - 10 % массы цемент

Зола в бетонах способствует формированию плотной структуры межзернового пространства заполнителей и менее дефектной контактной зоны заполнителей с цементным камнем. Это объясняется более высокой степенью гидратации цемента и реакцией между гидроксидом кальция и компонентами золы с образованием дополнительного количества геля из гидросиликата кальция со скрытокристаллической структурой (рис. 3).

На физико-механические характеристики бетона существенное влияние оказывает наличие деструктивных процессов в структуре всех составляющих и степень их взаимодействия в контактной зоне. Контактная зона оказывает большое влияние на деформативные и прочностные свойства золоцементного камня. Прочность сцепления золы гидроудаления с цементным камнем зависит от влажности, содержания ококсованных частиц, гранулометрического состава и предельной крупности частиц золы. 60

К ч?

К Й

<и га

н В1

и Э

55 50 45 40

170 200 250 400 Удельная поверхность золы гидроудаления, м2/кг

770

Рис. 3. Зависимость степени гидратации цемента в возрасте 28 суток от удельной поверхности золы гидроудаления. Содержание золы - 10% массы цемента

Золоцементный камень имеет ряд преимуществ - это снижение водопоглощения и водонепроницаемости, увеличение морозостойкости и возможность варьирования модуля упругости путём изменения содержания модифицированной золы. У золоцементного камня в

зависимости от содержания модифицированной золы модуль упругости находится в пределах от 4000 до 7500 МПа, а у цементного камня модуль упругости в 3,5 - 7 раз выше. Повышенная эластичность золоцементного камня объясняется характером связей, образующихся при твердении золоцементного вяжущего. В структуре золоцементного камня преобладают в основном гелевидные новообразования.

В возрасте 7-14 суток прочность мелкозернистых бетонных образцов с добавкой золы гидроудаления, как правило, ниже прочности образцов без золы. Испытания показали, что прирост прочности образцов в возрасте 60 суток по сравнению с прочностью образцов в возрасте 28 суток составил 6,6 - 7,0 %, а через 90 суток - 15,0 -15,5 %.

Установлено, что введение в золоцементную бетонную смесь добавки жидкого стекла в количестве 3 % от массы цемента повышает прочность при сжатии образцов в возрасте 28 суток на 12 - 15 % и ускоряет процессы схватывания бетонной смеси на 8 - 10 %. С увеличением удельной поверхности до = 600 - 650 м2/кг зола гидроудаления играет роль микронаполнителя в структуре золоцементного камня, что способствует формированию более плотной упаковки межзернового пространства в структуре цементного камня и образованшо менее дефектной контактной зоны заполнителя с цементным камнем вследствие снижения деформации усадки.

Полученные результаты деформации усадки показали, что нарушение структуры контактной зоны прямо пропорционально усадке золоцементного бетона (рис. 4).

0 30 60 90 120

♦ мелкозернистый бетон Ъ СУТ

- — мелкозернистый бетон, 10% золы от массы цемента

— " мелкозернистый бетон, 15% золы от массы цемента

мелкозернистый бетон, 20% золы от массы цемента

Рис. 4. Кривые усадки мелкозернистого бетона

Для определения значимости влияния варьируемых технологических факторов на физико-механические показатели мелкозернистого бетона был применён метод математического планирования эксперимента. В качестве варьируемых факторов рассматривались расходы золы гидроудаления и

цемента, тонкость помола золы гидроудаления, количество добавки жидкого стекла.

В качестве физико-механических показателей выбраны: средняя плотность золоминерального бетона У\ и предел прочности при сжатии бетонных образцов У2. В результате обработки данных с использованием полного факторного эксперимента получены следующие уравнения регрессии, по которым можно определить влияние принятых технологических переделов:

У, = 2209 + 26,8 Хг + 27,9 Х4- 31,4 Х,Х2 - 34,7 Х2Х3;

У2 = 40,2 + 1,7 Х\ - 1,6 Хг + 2,5 Х4 - 2,6 Х,Х4> где Х\ - расход цемента (кг), Х2 - расход золы гидроудаления (кг), Хт, -удельная поверхность золы гидроудаления (м2/кг) и Х4 - содержание добавки жидкого стекла (кг).

Четвёртая глава (Процессы структурообразования мелкозернистого бетона) рассматривает процессы структурообразования мелкозернистого бетона. Структура бетона рассматривается как система, состоящая из матрицы (золоцементного камня) и включений в неё мелкого заполнителя бетона (кварцевого песка).

Исследования мелкозернистого бетона с помощью рентгенофазового анализа показали, что бетон с добавкой кислой золы гидроудаления хараюгеризуется пониженным содержанием свободного гидроксида кальция Са(ОН)2. Очевидно, это является результатом следующей химической реакции:

Са(ОН)2 + БЮ2 + п Н20 = Са08Ю3Н20 + (п-1) Н20.

Пониженное количество свободной извести приводит к низкой реакционной способности в зоне контакта золоцементного камня с песком.

Упругие характеристики золы гидроудаления и кварцевого песка имеют значительное отличие от соответствующих характеристик цементного камня. В связи с этим была принята модель мелкозернистого бетона «кварцевый песок - золоцементный камень», дополненная контактным слоем между кварцевым песком и золоцементным камнем. На увеличение концентрации растягивающих напряжений наиболее существенно влияет изменение соотношения модулей упругости включения (заполнителя) и матрицы (золоцементного камня) Е,/Ем.

При увеличении удельной поверхности золы гидроудаления до = =200 - 250 м2/кг происходит повышение однородности структуры бетона, при этом коэффициент концентрации напряжений ц уменьшается на 16%.

Установлено, что напряжения в контактной зоне заполнителя с матрицей, оцениваемые коэффициентом концентрации напряжений г\, являются потенциальным источником микротрещин. Демпфирующий компонент (включение пониженной жёсткости - зерно золы гидроудаления) на пути трещины снизит уровень напряжений в её

11

вершине приблизительно пропорционально соотношению модулей упругости фаз основного материала и материала демпфера. Положительное действие демпфирования превышает отрицательное влияние дефектов структуры как концентраторов напряжений.

Использование золы гидроудаления в качестве демпфирующего компонента оказывает положительное влияние на напряжённое состояние внутри структуры материала за счет снижения напряжений отрыва на границе с заполнителем.

Область зарождения и распространения микротрещин можно прогнозировать по областям концентрации растягивающих напряжений. Согласно данным Б.В. Гусева, на увеличение концентрации растягивающих напряжений наиболее существенно влияет изменение соотношения модулей упругости включения и матрицы EJEM = 0,9 - 0,5. При этом максимальные растягивающие напряжения увеличиваются более чем в 2 раза. Для исследуемого мелкозернистого бетона соотношение модулей упругости EJEM >2-3.

В пятой главе (Опытно-промышленная проверка результатов исследований и технико-экономическая эффективность) изложены результаты промышленного апробирования и перспективы производства изделий из мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла. Проверку результатов исследований и корректировку технологических параметров проводили на промышленном оборудовании в заводских условиях на ООО «ЗСК-1» и ОАО «ОКСК» г. Омска.

Используя технологические разработки, полученные в лабораторных условиях, на предприятиях «ЗСК-1» и «ОКСК» г. Омска была выпущена опытно-промышленная партия мелкозернистого бетона объёмом 150 м3 (табл. 3).

Технология изготовления мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла позволяет получить годовой экономический эффект от экономии цемента в размере от 195 до 400 руб. на 1 м3 или годовую экономию условного топлива от 1,50 до 3,04 руб. на 1м3.

Таблица 3

Результаты испытаний контрольных образцов с добавкой 3 % жидкого стекла (Svц золы =200 - 250 м 2/кг)_

Физико-механические показатели Содержание золы, % масс.

10 15 20

Скорость ультразвука, км/с 3,744 3,573 3,411

Прочность при изгибе, Л„г>, МПа 9,7 9,4 9,3

Прочность при сжатии, Я^ МПа 45,7 42,3 38,4

Средняя плотность бетона, ре, кг/м3 2160 2198 2270

С учётом экспериментальных и теоретических положений были разработаны технологический регламент и схема производства мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

Промышленное апробирование технологии получения мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла показало:

- возможность получения мелкозернистого бетона для малоэтажного строительства зданий и сооружений с различными функциональными назначениями, для заливки полов, для звукоизоляции, в качестве кладочного раствора;

- организация промышленного изготовления мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла возможна в условиях действующих предприятий с использованием стандартного оборудования;

- использование в качестве добавки золы гидроудаления, которая является многотоннажным отходом, снизит дефицит сырьевых компонентов и в какой-то мере улучшит экологические условия г. Омска.

Основные результаты и выводы

1. Введение золы гидроудаления с рациональным зерновым составом позволяет повысить однородность бетонной смеси, снизить расход цемента, а также решить проблему утилизации золы гидроудаления.

2. Установлено, что с увеличением удельной поверхности золы гидроудаления до Бу1) = 200 - 250 м2/кг значительно уменьшилось количество агрегированных частиц, однородность зернового состава золы увеличилась на 32 %, химический состав - на 27 %.

3. Проведенные исследования мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла показали, что с увеличением удельной поверхности кислой золы гидроудаления от 170 до 770 м2/кг прослеживаются два пика значений прочности при сжатии, соответствующие двум областям. Первая область с интервалом ,5^ — 170450 м2/кг, с максимумом при = 200 - 250 м2/кг характеризует оптимальность упаковки мелкого заполнителя в золоминеральном бетоне. Увеличивается пуццолановая активность золы. Вторая область с интервалом = 450 - 770 м2/кг, с максимумом при -- 600 - 650 м2/кг свидетельствует о том, что зола гидроудаления играет роль микронаполнителя в структуре цементного камня. Дальнейшее падение прочности при от 650 до 770 м2/кг обусловлено агрегацией частиц за счёт поверхностных сил.

4. Установлено, что введение в золоцементную бетонную смесь щёлочесодержащей добавки жидкого стекла в количестве 3 % от массы цемента повышает прочностные характеристики образцов в возрасте 28

суток на 12 - 15 % и ускоряет процессы схватывания бетонной смеси на 8-10%.

5. Выявлено, что использование золы гидроудаления в качестве демпфирующего компонента благоприятно влияет на напряжённое состояние внутри структуры материала за счет снижения напряжений отрыва на границе с заполнителем.

6. Согласно расчёту технико-экономической эффективности от внедрения технологических переделов мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла его технология позволяет получить годовой экономический эффект от экономии цемента на 66 - 80 кг/м3 в пределах от 195 до 400 руб/м3. Экономия цемента обусловлена тем, что зола гидроудаления в составе смешанного вяжущего (золоцементного) при твердении проявляет пуццолановую активность.

7. Апробация полученных экспериментальных данных по производству мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла подтвердила возможность получения такого бетона и показала, что использование модифицированной золы гидроудаления позволяет существенно расширить сырьевую базу для производства строительных материалов, а также решить экологическую проблему охраны окружающей среды.

8. На основании полученных экспериментальных данных и теоретических предпосылок разработан технологический регламент на производство мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ращупкина M.Ä. Применение золы гидроудаления омских ТЭЦ в технологии бетона //Строительные материалы. -2005. -№10. -С. 17-20.

2. Ращупкина М.А., Косач А.Ф., Кузнецова И.Н. Зола гидроудаления в производстве бетона // Известия вузов. Строительство. - 2009. - №7. - С. 16 - 20.

3. Косач А.Ф., Кузнецова И.Н., Ращупкина МА. Влияние минерального состава цемента на теплопроводность цементного камня // Известия вузов. Строительство. -2009.-№8.-С. 26-31.

4. Косач А.Ф., Ращупкина М.А. Применение золы отвалов омских ТЭЦ в технологии вяжущих // Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов: сб. тр. науч.-практ. семинара. -Новокузнецк, 2003. - С. 135 - 149.

5. Ращупкина М.А. Зола гидроудаления оптимальной гранулометрии // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Омск: СибАДИ, 2007. - Вып. 4, ч. 1. - С. 246 - 249.

6. Ращупкина М.А. Золоминеральное вяжущее в производстве бетона // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Омск, СибАДИ, 2007. - Вып. 4, ч. 1. - С. 249 - 254.

7. Ращупкина М.А., Косач А.Ф. Гранулометрия золы гидроудаления // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. - Омск, 2007. - Вып. 5. -С. 104-108.

8. Ращупкина М.А. Эффективное использование золоминерального вяжущего в производстве бетона //Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природоиспользования: материалы II Всеросс. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных, 23 - 24 мая 2007. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2007, -Кн. 2. - С. 154 - 158.

9. Ращупкина М.А. Предпосылки применения золы гидроудаления в бетонах // Общие комплексные проблемы технических и прикладных наук: межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Омск, СибАДИ, 2008. - Вып. 5, ч.1. - С.

10. Косач А.Ф., Ращупкина М.А., Набитовский В.В. Процессы структурообразования золоминерального бетона // Наука и инновации в строительстве SIB - 2008: материалы Международного конгресса, 10-15 ноября 2008. - Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2008. - С. 263 - 266.

11. Ращупкина М.А. Влияние соотношения модулей упругости включения и матрицы на деформативные свойства золоминерального бетона // материалы 62-й науч.-техн. конф. СибАДИ, 2008. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. - Кн. 2. - С. 70 - 72.

12. Ращупкина М.А., Аксёнова С.М., Афонин И.В. Оптимизация структуры цементных бетонов // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природоиспользования: материалы IV Всеросс. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных, 20-21 мая 2009. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2009. - Кн. 1. - С. 142 - 144.

13. Косач А.Ф., Ращупкина М.А., Косач H.A. Повышение эффективности использования золоминерального вяжущего в производстве бетона // Омский научный вестник. - 2006. - №6. - С. 73 - 77.

14. Пат. 2355657 Российская Федерация, МПК С04В 28/02, В28С 5/00, С04В 111/20. Сырьевая смесь для получения зольных бетонов и её способ приготовления (варианты) / Ращупкина М.А., Косач А.Ф., Попов B.IL, Косач H.A.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «СибАДИ». - № 2007116655/03; заявл. 02.05.2007; опубл. 20.05.2009, Бюл. №14.

245-247.

Подписано к печати Zf.OS. 2009 Формат 60x90 1/16. Бумага писчая Гарнитура Times New Roman Усл. п. л. 1,0, уч. - изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ <35

Отпечатано в ГГЦ издательства СибАДИ 644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10

Введение.

Глава 1. Современные представления о проблеме использования золоотходов, образующихся от сжигания твердого топлива.:.

1.1 . Состояние вопроса.

1.1.1. Золоотходы, образующиеся от сжигания твердого топлива, и координация работ по проблеме их утилизации.

1.1.2. Экологические проблемы при хранении золошлаковых отходов.

1.1.3. Свойства золошлаковых отходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ и промышленные способы их переработки.

1.1.4. Область применения золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ.

1.2. Теоретические предпосылки исследований золы гидроудаления от сжигания экибастузских углей на омских ТЭЦ.

1.3. Цель и задачи исследования.'.

Глава 2. Физико-химические показатели золы гидроудаления от сжигания экибастузских углей на Омских ТЭЦ.

2.1. Обоснование и выбор сырьевой базы для изготовления золоминерального вяжущего на основе золы гидроудаления.

2.2. Основные характеристики компонентов золоминерального вяжущего на основе золы гидроудаления.

2.2.1. Вяжущие вещества.

2.2.2. Заполнитель мелкий.

2.2.3. Корректирующая добавка.

2.2.4. Вода.

2.2.5. Зола гидроудаления.

2.2.5.1. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ золы гидроудаления.

2.2.5.2. Растровая электронная микроскопия золы гидроудаления.

2.2.5.3. Дисперсный анализ кислой золы гидроудаления.

2.2.5.4. Химическая активность золы гидроудаления.

2.2.5.5. Рентгенофазовый анализ золы гидроудаления.

2.3. Методы исследований мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.„.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Составы и физико-механические свойства мелкозернистого бетона.

3.1. Исследование мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла и его основных физико-механических свойств.

3.2. Исследование процессов структурообразования мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

Определение прочностных характеристик мелкозернистого бетона.

3.3. Математическое планирование эксперимента.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Процессы структурообразования мелкозернистого бетона.

4.1. Определение морозостойкости мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

4.2. Рентгенофазовый анализ мелкозернистого бетона.

4.3. Дифференциально-термический анализ мелкозернистого бетона.

4.4. Исследование процесса деструкции мелкозернистого бетона.

4.5. Исследование влияния золы гидроудаления как демпфера на деформативные свойства мелкозернистого бетона.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Опытно-промышленная проверка результатов исследований и технико-экономическая эффективность.

5.1. Организация проведения и результаты опытно-промышленных испытаний.

5.2. Технико-экономическая эффективность производственного внедрения результатов исследования.

Выводы по главе 5.

В настоящее время в Российской Федерации и в Западно-Сибирском регионе, в частности, наблюдается интенсивное развитие строительной отрасли. Вместе с тем, в нашем регионе наблюдается дефицит ресурсов для "производства строительных материалов, что обусловлено отсутствием минерально-сырьевой базы.

Необходимо отметить, что ближайшие месторождения компонентов для производства минеральных вяжущих находятся на значительном расстоянии от региона, поэтому значительную роль для развития сырьевой базы играет транспортная составляющая.

В данной работе рассматривается возможность использования золы гидроудаления с рациональным зерновым составом в качестве добавки при производстве бетонов, что является актуальной проблемой в плане решения вопросов экономии цемента и экологии (ежегодные сбросы зол и шлаков от сжигания углей увеличивают общий объем складируемых отходов, наносят серьезный вред окружающей среде, выводят из оборота большие участки земли). На золоотвалах омских ТЭЦ общей площадью 755 га в настоящее время скопилось более 45 млн т ЗШО [4]. На территории г. Омска три ТЭЦ из четырёх работают на экибастузском угле, зольность которого достигает 70%, состоящим из маложелезистых и тугоплавких частиц, что обуславливает большую экологическую проблему. Поэтому основное направление использования зол гидроудаления от сжигания экибастузских углей — бетоны. Для получения бетонов ценность золы, прежде всего, заключается в ее способности проявлять пуццолановые свойства. Далее будет рассматриваться зола гидроудаления омской ТЭЦ-5, поскольку применение этой золы является наиболее насущной проблемой ее утилизации.

Для установления равновесия в окружающей среде технологические процессы должны обеспечивать возврат сырья путем утилизации промышленных отходов. Поэтому утилизация отходов является важной экологической проблемой, позволяющей существенно повлиять на экологическую обстановку и снижение экологического ущерба.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований российских и зарубежных ученых свидетельствуют, что золы ТЭС являются ценным сырьем для производства ряда важных строительных материалов и изделий. По данным ВНИИ гидротехники им. Б.Е. Веденеева, почти 95 % ТЭС удаляют золы в отвалы в виде зольной суспензии. При сливе суспензии в золоотвал происходит сегрегация частиц золы по крупности и плотности. В результате чего резко снижается однородность сырья в отвале и возникают значительные трудности при использовании золы в производстве строительных материалов.

К причинам низкого уровня использования отходов ТЭЦ в отраслях народного хозяйства РФ можно отнести несовершенство законодательных актов, направленных на сохранение экологического равновесия в зоне выбросов отходов, отсутствие экономического регулирования потребления инертных природных материалов.

Ценность золы, прежде всего, заключается в ее явной или скрытой способности проявлять пуццолановые свойства. Являясь многотоннажным отходом, а следовательно, обладая малой стоимостью, она вполне может заменить дорогостоящие минеральные вяжущие.

Особенностью зольных вяжущих, а значит, и золоцементных материалов является их повышенная прочность на растяжение при изгибе RU3Z по сравнению с цементоминеральными материалами. При одинаковой марке (прочности при сжатии) зольные вяжущие имеют выше значения RU3S, чем портландцемент. Эти же данные приводят A.B. Волженский и Л.Б.Гольдберг.

Научная новизна данной диссертационной работы:

- при введении в состав мелкозернистого бетона золы гидроудаления, содержащей, % масс: 51-60 БЮг, 24 - 32 А1203, 1,1 - 2,1 СаО, 0,2 - 1,5 и имеющей различную дисперсность, полученную механическим измельчением (удельная поверхность от 170 — 770 м2/кг), значительное увеличение степени гидратации цемента после 28 суток нормального твердения (от 20 до 55%) наблюдается при удельной поверхности золы более 250 м /кг. Это свидетельствует о проявлении пуццолановой активности измельчённой золы.

- модуль упругости золоцементного камня при введении 10 — 20 % золы гидроудаления снижается в 3,5 - 7 раз по сравнению с модулем упругости цементного камня без добавок и составляет 4 — 7,5 ГПа. При этом изменение дисперсности золы мало влияет на величину модуля упругости.

- предел прочности при сжатии образцов мелкозернистого бетона существенно изменяется в зависимости от дисперсности золы гидроудаления. При этом у образцов в возрасте от 7 до 90 суток проявляется два максимума предела прочности при сжатии, соответствующих удельной поверхности золы 200 — 250 м /кг и 600 — 650 м /кг, что обусловлено изменением пуццолановой активности и адсорбционных свойств золы при её диспергировании.

- ведение в мелкозернистую бетонную смесь 3% массы жидкого стекла обеспечивает повышение прочности при сжатии в возрасте 28 суток на 12 — 15%, уменьшение сроков схватывания на 8 — 10%. Введение в состав мелкозернистого бетона 10% масс, золы гидроудаления с удельной л поверхностью 200 - 250 м /кг и 3% масс, жидкого стекла позволяет получить о изделия с плотностью 2160 кг/м , прочностью при изгибе 9,7 МПа, прочностью при сжатии 45,7 МПа. При этом существенно сокращается деформация усадки бетона.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Введение золы гидроудаления с рациональным зерновым составом позволяет повысить однородность бетонной смеси, снизить расход цемента, а так же решить проблему утилизации золы гидроудаления.

2. Установлено, что с увеличением удельной поверхности золы гидроудаления до =200 — 250 м /кг значительно уменьшилось количество агрегированных частиц, однородность зернового состава золы увеличилась на 32 %, химический состав на 27 %.

3. Проведенные исследования мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла показали, что с увеличением удельной поверхности кислой золы гидроудаления от 170 до 770 м /кг прослеживаются два пика значений прочности при сжатии, соответствующие двум областям. Первая область с интервалом ^ = 170 - 450 м /кг, с максимумом при = =200 — 250 м /кг, характеризует оптимальность упаковки мелкого заполнителя в золоминеральном бетоне. Увеличивается пуццолановая активность золы. Вторая область с интервалом 450 - 770 м /кг, с максимумом при = 600 - 650 м /кг свидетельствует о том, что зола гидроудаления играет роль микронаполнителя в структуре цементного камня. Дальнейшее падение прочности при от 650 до 770 м2/кг обусловлено агрегацией частиц за счёт поверхностных сил.

4. Установлено, что введение в золоцементную бетонную смесь щёлочесодержащей добавки жидкого стекла в количестве 3 % от массы цемента повышает прочностные характеристики в возрасте 28 сут до 12 — 15 % и ускоряет процессы схватывания до 8 - 10 % по сравнению с бездобавочной золоцементной бетонной смесью.

5. Выявлено, что использование золы гидроудаления в качестве демпфирующего компонента благоприятно влияет на внутриструктурное напряжённое состояние, при этом снимаются напряжения отрыва на границе с заполнителем.

6. Согласно расчёту технико-экономической эффективности от внедрения технологических переделов мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла его технология позволяет получить годовой экономический эффект от экономии цемента на 66 — 80 кг/м в о пределах от 195 до 400 руб/м . Экономия цемента обусловлена, тем, что зола гидроудаления в составе смешанного вяжущего (золоцементного) при твердении проявляет пуццолановую активность.

7. Апробация полученных экспериментальных данных по производству мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла подтвердила возможность получения такого бетона и показала, что использование модифицированной золы гидроудаления позволяет существенно расширить сырьевую базу для производства строительных материалов, а также решить экологическую проблему охраны окружающей среды.

8. На основании полученных экспериментальных данных и теоретических предпосылок разработан технологический регламент на производство мелкозернистого бетона с добавкой золы гидроудаления и жидкого стекла.

1. Афонин В.П., Гуничева Т.Н. Рентгено-спектральный флуоресцентный анализ горных пород и минералов. Новосибирск: Наука, 1977-260 с.

2. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ: В 2 кн. Кн. 2/ Пер. с англ. Дж.Гоулдстейн, Д.Ньюбери, П.Эчлин и др. М.: Мир,1984. 348 с.

3. ГОСТ 24211-2003. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

4. Рациональное применение золы ТЭЦ: Результаты научно-практических исследований/ Сост.: Э.П. Гужулев, Ю.Т. Усманский. Омск: Омский гос. ун-т, 1998. - 238 с.

5. Белоусов Б.В. Материалы для долговечных и экономичных оснований дорожных одежд: Монография. Омск: Изд-во СибАДИ, 2000. — 165 с.

6. Вернигорова В.Н., Макридин Н.И., Соколова Ю.А. Современные методы исследования свойств строительных материалов: Учебное пособие. -М.: Изд-во АСВ, 2003. 240 с.

7. Горшков В.Г., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высш. школа, 1981. — 335 с.

8. Горшков B.C. Термография строительных материалов. М.: Высш. школа, 1968. — 153 с.

9. Иванов И.А. Легкие бетоны с применением зол электростанций. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1986. — 136 с.

10. Ю.Химические процессы твердения бетонов: Тр. науч.-исслед. института бетона и железобетона «НИИЖБ»/ Под. ред. Г.Н. Сиверцева. — М.: Госстойиздат, 1960. — Вып. 18. 184 с.

11. Мусин В.Г. Шлакозольные вяжущие// Строит, материалы. 1994. -№9.-С. 15-18.

12. Щеблыкина- Т.П., Малинина JI.A., Ляшенко A.B. Применение крупнотоннажных отходов. Экологические аспекты и законодательные акты // Строит, материалы. 1994. - № 9. - С. 30 - 32.

13. Бикбау М.Я. Экология и строительная индустрия // Строит, материалы. 1994. - № 9. - С. 28 - 30.

14. Ларионов И.А. Золы и шлаки ТЭС для бетона и железобетона // Бетон и железобетон. 1988. - № 1. - С. 33 - 34.

15. ГОСТ 10178-85*. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

16. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

17. Козлов И.М., Жабо В.В., Зегер К.Е., Целыковский Ю.К. Опыт использования золошлаковых отходов на ТЭЦ-22 Мосэнерго // Энергетик. — 2000.-№8.-С. 16-18.

18. Risse F., Jacobs J., Berg W. Золошлаковые отходы от угольных ТЭС в ФРГ// VGB Kraftwerkstechn. 1991. - Т. 71, №5. - С. 504 - 508.

19. Исследования по использованию буроугольной золы// Brennst Warme-Kratt. 1993. - Т. 45. №5. - 222 с.

20. Blankenburg Н., Munch U. Растворимость микроэлементов, содержащихся в золе бурого угля// VGB Kraftwerkstechn. 1992. - Т. 72, №2. -С. 176-179.

21. Why not reeyele solid produced in CAA compliance// Power Eng. — 1992. T. 96, №5. - C.12. (Использование твердых отходов ТЭС).

22. Dube Shiv К., Cobb James Т. Использование золы ТЭС, Индия// Ргос. Amer. Power Conf. Chicago, 1998. - С. 895 - 900.

23. Jagartnadham S. Метод утилизации золы крупной ТЭС Индии// Irrig. And Power J. 1993. - T. 50, №3. - С. 33 - 42.

24. Дубов И.В. Комплексное использование золошлаковых отходов тепловых электростанций// Энергетик. 1991. - №2. - С. 8 - 9.

25. Волков Э.Г., Большаков В.П., Ермаков В.В. Комплексное удаление сухой золы из бункеров электрофильтров и ее накопление для расширения возможности утилизации // Электрические станции. 2003. - №3. - С. 25 - 30.

26. Путилов В.Я., Боричев К.П., Витонн Б.Л. и др. Анализ состояния и перспективы использования золошлаковых отходов ТЭС// Энергетик. 1997. -№9.-С. 12-13.

27. Vassilev Stanislav V. Некоторые элементы в золошлаковых отходах некоторых болгарских ТЭС// Fuel. 1994. - Т. 73, №3. - С. 367 - 374.

28. Белоконь JI.C. Тяжелые металлы и здоровье человека// Информ. бюллютеньМХОим. Д.И. Менделеева. -2000. -№11. С. 4-15.

29. Огарков A.A. О химическом загрязнении грунтов в зонах влияния золоотвалов ТЭС// Науч.-техн. и соц.-экон. пробл. охраны окруж. среды: Тр. участн. VII науч.-техн. конф. /Нижегор. арх.-строит. ин-т. Н. Новгород, 1993.-С. 84-86.

30. Аталасов Иван, Марков Евлоги, Псткова Донка. Оценка воздействия шлакоотвала ТЭЦ "КРЕМИКОВЦЫ" на загрязнение почвы тяжелыми и токсичными элементами// Почвозн., агрохим. и скол. 1995. -Т.30,№2.-С. 91-94.

31. Алексеева Ч. К., Гольдина Т.М. Влияние золошлакоотвалов ТЭС на поверхностные и грунтовые воды// Изв. ВНИИгидротехн. 1996. - Т.231. -С. 512-524.

32. Климов С.Л., Шпирт М.Я., Горюнова Н.П. Влияние минеральных компонентов, содержащихся в углях, на экологические и технико-экономические показатели их переработки// Химия твердого топлива. 1999. - №4. - С. 69-75.

33. Гухман Г.В. Воздействие промышленности России на окружающую среду// Энергия: экономика, технология, экология. 1999. -№6. - С. 34 - 37.

34. Приходько В.Н. Снижение выбросов может открыть путь инвестициям на модернизацию топливно-энергетического комплекса России// Энерг. тюмен. региона. 1999. -№2. - С. 36 - 37.

35. Исследования в области комплексного энерготехнологического использования топлива// Межвуз. науч. сб. Саратов: Саратовский политехи, инст., 1987.-100 с.

36. Чантурия В.А., Макаров Д. В., Макаров В.Н, Изменение горнопромышленных отходов в процессе хранения под воздействием минеральных кислот// Инженерная геология. 2000. - №1. - С. 31- 40.

37. Чантурия В.А., Макаров В.Н., Васильева Т.Н., Макаров Д.В., Кременецкая И.П. Особенности процессов окисления сульфидов меди, никеля и железа в заскладированных горнопромышленных отходах// Цветные металлы. 1998. -№8. - С. 14-18.

38. Маркович Т.Н., Птицын А.Б. Неконтролируемое кислотное выщелачивание тяжелых металлов из сульфидных отвалов// Химия в интересах устойчивого развития. -1998. №6. - С. 349 - 354.

39. Отарков A.A., Прокофьев Ю.Н., Февралева A.B. Основные причины аварий на золошлакоотвалах// Энергетик. 2000. -№ 3. - С. 14-15.

40. Особенности эксплуатации золоотвалов тепловых электростанций, возводимых в сложных инженерно-геологических, гидрогеологических и климатических условиях (на примере Серовской ГРЭС)// Электр, ст. 1993. -№11. -С. 11-14.

41. Озерова В.Д. Прогноз распространения загрязняюших веществ в основании намывного золошлакоотвала// Изв. ВНИИгидротехн. 1999. - Т. 235.-С. 137-142.

42. Шматько Б.М., Кипнис JI. С., Ткачук Н. Г. и др. Экологическая оценка золошлаковых отходов тепловых электростанций как фильтрующей обсыпки дренажа мелиоративных систем// Гидробиол. Киев, 1991. - 18 с.

43. Шульман B.JL, Вишня Б.Л., Полуянова В.И. и др. Расчетная оценка ветровой эрозии золошлакоотвала ТЭС// Энергетик. 1999. - №5. - С. 5 - 7.

44. Купченко В. А. Рекультивация отработанных золошлакоотвалов// Изв. Акад. пром. экол. 1997. - № 2. - С. 81 - 85.

45. Справочник по обогащению углей// Под ред. И.С. Благова, A.M. Коткина, JI.C. Зарубина. -М.: Недра, 1984. С. 64.

46. Бедрань Н. Г. Обогащение углей. -М.: Недра, 1988. С. 153.

47. Сергеев И.В. Компонентный состав золошлаковых отходов ТЭС// Вести электроэнерг. 1998. -№ 4. - С. 61 - 62.

48. Камнева А.И., Платонов В.В. Теоретические основы химической технологии горючих ископаемых: Учебник для вузов. М.: Химия, 1990. — 133 с.

49. Вдовиченко B.C., Дик Э.П., Юшина Г.Д. Характеристики сжигаемого на ТЭС угля и золошлаковых отходов// Теплоэнергетика. 1996. - №9. - С. 74-75.

50. Шпирт М.Я. Безотходная технология: утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. -М.: Недра, 1986. — 126 с.

51. Шпирт М.Я., Рубан A.B., Иткин Ю. В. Рациональное использование отходов и добычи обогащения углей. -М.: Недра, 1990. 97 с.

52. Ri Jong. Nat. Характеристика летучей золы ТЭС Северной Кореи// Bull. Acad. Sei DPR Koreu. -1998. -№1. C. 33 - 37.

53. Janssen-Jurkovikova M. Стандартное исследование динамики процесса старения золошлаковых отходов// Elektrotechnik. 1991. - Т.69, №2.-С. 103-109.

54. Макаров В.Н., Боброва A.A., Крашенинников О.Н. и др. Физико-химические аспекты комплексного использования золошлаковых смесей тепловых электростанций. Апатиты: Ин-т химии и технол. редк. элементов и минерал, сырья, 1991. — С. 17.

55. Pervez, Pandey G.S., Jain V.K. Золосферический осадок в золовых удалениях на ТЭС// Res. and Ind. 1993. - Т.38, № 2. - С. 99 - 100.

56. Кизилыптейн Л.Я., Шпицглуз A.JL, Перетятько А.Г. Микросферы в золошлаковых отходах от сжигания горючих сланцев Прибалтийского бассейна// Химия тверд, топлива. 1991. -№5.-С. 120- 126.

57. Даулетов Б.Д., Ильясов Е.Г., Такежанова Д.Ф. Исследование вещественного состава и физических свойств отходов энергетической промышленности. Алма-Ата: Энерг. ин-т, 1992. - С. 4.

58. Гончарук В.В., Третинник В.Ю., Яременко В.А. Эффективная технология производства железобетонных изделий с использованием золы-уноса и золошлаков ТЭС// Прогресс, природоохран. технол. разраб. АН УССР. Киев, 1990. - С. 5 - 8.

59. Бабаев Ш.Т., Башлыков П.Ф., Фаликман В.Р. Высокоэффективныебесцементные вяжущие из золошлаковых отходов ТЭС и бетоны на их основе// Строит, матер. 1991. - № 6. - С. 17-18.

60. Сарафанов B.C., Брюшкова В.Ф. О возможности получения безобжигового легкого заполнителя из золы канско-ачинских углей// Энергетик. 1999. - №6. - С. 21- 22.

61. Леонов С.Б., Федотов К.В., Сенченко А.Е. Промышленная добыча золота из золошлаковых отвалов тепловых электростанций// Горн. ж. — 1998. — №5. С. 67-68.

62. Мотылев Ю.Л., Ширшова H.H. Отвальные золошлаковые материалы// Автомоб. дороги. — 1990. № 10. — С. 16 - 18.

63. Целыковский Ю. К. Переработка продуктов газоочистки и золошлаковых отходов ТЭС// Энерг. стр-во. 1993. - №6. - С. 57 - 58.

64. Воронков С. Т. Эффективные и теплоизоляционные материалы из промышленных отходов ТЭС// Энергетик. 1995. - № 4. - С. 7 - 9.

65. Чайка Е.А. и др. Новые технологии переработки отходов в электроэнергетике// Рос. хим. ж. 1994. — Т.38, №3. - С. 82 — 85.

66. Шиляев М.И., Борзых В.Э., Постников С.Н. Гидродинамика и теплообмен в пленке расплава при производстве минерального волокна по брикетной технологии// Теплофиз. высок, температур. — 1997. Т.35, №4. — С. 639 - 642.

67. Павлов В.Ф., Молодецкий В.И. Исследование процессов восстановления оксидов железа в золошлаковых отходах сжигания бурых углей// Энергетик. 1996. - № 2. - С. 26.

68. Шибанов В.Ф., Молодецкий В.И., Павлов В.Ф. и др. Технология переработки золошлаковых отходов углей КАТЭК// Энергетик. 1996. -№4.-С. 9-10.

69. Кириллов Д. Новая технология переработки ядовитых отходов// Энерг. и окруж. среда. 1995. - №9. - С. 19 - 20.

70. Пат. 2123890, МКИ ВОЗ В9/00/ Линия выделения металла из золошлаковых отходов тепловых электростанций / К.В.Федотов, A.A. Потемкин. -№ 97102298/03; Заявл. 21.02.1997; Опубл. 27.12.1998, Бюл. №23. -С. 8.

71. Зыбин Ю.А. Технологические схемы полной утилизации золопшаковых отходов ТЭС при сжигании высокозольных топлив// Энерг. и электриф. 1994. - №3. - С. 11 - 13.

72. Мигачев В.Ф., Крылов B.C., Орлова JI.A. и др. Утилизация ЗШО ТЭС путем производства камнелитных и стеклокристаллических материалов// Энерг. стр-во. — 1994. — №9. — С. 41 — 44.

73. Ширяев В.В., Косичкин В.М., Балаболкин A.C. Установка для классификации и сгущения золошлаков// Энергетик. — 1992. № 2. — С. 12 - 13.

74. Шевердяева Н.В., Корпев А.Е., Борисов B.C. Разработка методов и средств утилизации золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ// Известия Академии промышленной экологии. 2002. - №4. - С. 86 - 90.

75. Путилов В .Я., Автономов A.B. Критерии экономической оценки эффективности системы золошлакоудаления ТЭС// Энергетик. — 1998. — № 1. -С. 18-19.

76. Пат. 5057009, МКИ 5 F 27 В 15/00/ Заполнитель из летучей золы и осадка сточных вод / Nechvalat, M.Timoti, Heian, A.Glenn, Wisconsin Electric Power Co. № 640184; Заявл. 11.01.1991; Опубл. 15.10.1991. ПКИ 432/14, Бюл. №42. - С.2.

77. Пат. 2040736, МКИ F 23J 1/02/ Способ переработки золошлаков тепловой электростанции и устройство для его осуществления / Г.Ф. Кузнецов, Н.М. Щапин, В.В. Петров и др. № 92005860/33; Заявл. 12.11.1992; Опубл. 27.07.1995, Бюл. №33. - С.4.

78. Аристамбаев Ж.М., Омарова Р.Т. Использование и проблемы сохранения природных ресурсов на предприятиях энергетики// Экон. и экол. региона: пробл. сочетания / Госплан КазССР; Н.-и. экон. ин-т. — Алма-Ата, 1990.-С. 50-54.

79. Оглуздин Ю.М. Устройство для сушки золы// Вестн. Читинского политехи, ин-та. 1996. — № 3. — С. 65 — 66.

80. Bryant John С., Oden Allan К. Регулирование PH фильтрата золоотвала электростанции WATEREE STATION энергокомпании SOUTH CAROLINA ELECTRIC AND GAS CO. (США)// Proc. Amer. Power Conf. -Chicago, 1995. -C. 309 314.

81. Заказ на технологию переработки золы ТЭС для исследовательского центра в Гринвиче// Energy Rept. 1997. - Т.24, №3. - С. 11-16.

82. Элинзон М.П., Васильков С.Г. Топливосодержащие отходы промышленности в производстве строительных материалов. М., 1980. - С. 187.

83. Химия в России: Бюллетень РХО им. Д.И. Менделеева// Углехимия. 2001. — №1. — С. 17.

84. Волженский A.B., Буров Ю.С., Виноградов Б. Н. Применение зол итопливных шлаков в производстве строительных материалов. — М.: Недра, 1984.-С. 94.

85. Волженский A.B., Буров Ю.С., Виноградов Б.Ю. Бетоны и изделия на шлаковых и зольных цементах. М.: Недра, 1989. - С. 146.

86. Дорфман М.Л. Комплексная переработка золошлаковых отходов ТЭС// Энерг. стр-во. 1991. -№ 6. - С. 45 - 46.

87. Мураками Л., Нисоно К., Суэкава К. Использование бетона с большим содержанием золы-уноса для строительства бетонных платин// Diadam Jarge Dat. 1. 1999. - №168. - С. 37 - 45.

88. Mangialardi T., Rigan J., Schena G. Анализ характеристик прокаленной золы для ее использования при изготовлении цемента// Environ. Eng. Sei. 1998. - V.15. - №4. - С. 291 - 297.

89. Путилов В .Я, Демкин В.В., Преспов Г.В. Использование золошлаков ТЭС в строительном комплексе крупных городов// Энергетик. — 2000.-№6.-С. 20-23.

90. Воробьев Х.В. Топливосодержащие вторичные продукты и отходы в строительстве и производстве стройматериалов// Стройка. — 2000. — №2.-С. 2-24.

91. Мещеряков Н.Ф., Лукина Ю.И., Ватутина JI.C. Использование отходов ТЭЦ в цементной промышленности// Цв. металлургия. — 1995. — № 6. С. 43 - 44.

92. Гольдина Т.М., Гартман Н.М. Использование золошлаков в качестве заменителя грунтов// Осн. направления соверш. исслед. и проектир. энергетич. объектов (ГЭС и АЭС): Всесоюз. науч.-техн. совещ., 17-20 сентября 1991. СПб., 1992. - С. 249 - 251.

93. Серобабин С.И. Использование зол гидроудаления Курганской ТЭЦ в легких бетонах// Повыш. эффект, применения матер., изделий и техн. в сел. стр-ве /Омск с.-х. ин-т. Омск, 1992. - С. 4 - 10.

94. A.c. 1693178, МКИ 5 Е 02 В 7/06/ Способ возведения насыпного золошлакоотвала мерзлого типа / Г.И.Кузнецов, Ю.М. Сысоев. -№ 4764471/15; Заявл. 04.12.1989; Опубл. 23.11.1991. Бюл. №43. С. 3.

95. Судаков В.И., Судаков A.B. Утилизация золошлаков ТЭЦ// Экол. и прогрес. технол. в стр-ве для условий Сибири и Севера: Матер, респ. науч.-техн. конф. с междунар. участием «Горн. Алтай-93», 27 сент. — 1 окт. 1993. -Барнаул, 1993. С. 90-93.

96. Целыковский Ю.К. Направление использования золошлаковых отходов ТЭС в строительной индустрии// Электрические станции. 2000. -№10.-С. 23-26.

97. Роганков М.П., Целыковский Ю.К. Опыт развития предпринимательства в области обращения с золошлаковыми отходами ТЭС// Новое в российской энергетике. 2000. - №7. - С. 14-21.

98. Asche aus Rpaftwerken als Rohstoffquelle// OZE. 1993. - T.46, № 7 — 8. - С — A141 (Зола ТЭС как источник сырья).

99. Ji.Chaochou, Huang Zhencheng. Исследование и применение золы и шлака при возведении дамб золоотвалов// Дяньли цзизпу. 1991. -Т.24, №12. -С. 33 -36.

100. Сысоев Ю.М., Сидорчук В.Ф., Смеркович Г.С. и др. О применении золошлаковых материалов в основании расширяемой части Артемовской ТЭЦ// Энергетик. 1998. - №3. - С. 11 - 13.

101. Сотрудничество энергетических и строительных компаний в области утилизации угольной золы// Techno jap. — 1990. T. 23, № 5. - С. 76.

102. Бирюков H.A. Перспективы использования золошлаковых отходов ТЭЦ// Респ. науч.-техн. конф. «Экол. пробл. теплоэнерг.», 24 26 окт. 1990: Тез. докл.-Киев, 1990.-С. 39-41.

103. Дик Э.Н., Ягунина Л.А., Романова Н.П. Исследование свойств золошлаковых отходов ТЭС, возможности и перспективы использования этих материалов в народном хозяйстве// Теплоэнергетика. 1991. - № 9. - С. 47 - 50.

104. Золошлаки ТЭС характеристика и перспективы решения проблемы// Энергетик. - 1999. - № 4. - С. 7 - 9.

105. Глушнев C.B. Углеотходы — ценное вторичное сырье. М.: Наука, 1986.-С. 142.

106. Буравчук Н.И., Рутьков К.И. Переработка и новое использование отходов добычи и сжигания угля. Ростов н/Д, 1997. - С. 236.

107. Леонов С.Б., Никольская Н.И., Власова В. В. Золошлаковые отвалы тепловых электростанций// Из-во вузов. Горн. ж. 1998. -№11-12.-С. 73 - 74.

108. Трубецкой К.И., Уманцев В.И. Комплексное освоение техногенных месторождений// Горный ж. 1992. — №6. - С. 12-16.

109. Вишпя Б.Л., Уфимцев В.М. и др. Удаление и складирование золошлаков ТЗС, варианты и перспективы развития// Гидротехн. стр-во. — 1994.-№ 11.-С. 24-28.

110. Беллендир E.H., Сольский C.B., Пантелеев В.Г. и др. Анализ риска и декларирование безопасности золошлакоотвалов// Безопас. энерг. сооруж. — 1998.-№2-3.-С. 44-45.

111. Зырянова В.И., Савипкина М.А., Логвиненко А.Т. Создание водостойкого магнезиального вяжущего на основе MgO и золошлаковых отходов ТЭС// Электр, ст. 1992. - № 12. - С. 11 - 13.

112. Бабачев Г. Энергетика и экология// Инд. собствен. — 1991. — № 2. — С. 9-12.

113. Steen, Daniel V. Cassell, Timoty D. SNOX новая альтернатива регулированию выбросов// Proc. Amer. Power Conf. - Chicago, 1993. — C. 975-980.

114. Дик Э.П., Борисенкова P.B., Соболева A.K., Луценко Л.Л. Оценка токсичности золошлаковых отходов от сжигания углей// Электрические станции.-2000.-№Ю.-С. 14-15.

115. Our common futur/World Commission on Environment and Development.-Oxford, New York: Oxford University Press, 1987. C. 57.

116. Ращупкина M.A., Косач А.Ф., Попов B.A. Применение золы гидроудаления омских ТЭЦ в технологии бетона// Строительные материалы. -2005.-№10.-С. 17-20.

117. Косач А.Ф., Ращупкина М.А. Применение золы отвалов омских ТЭЦ в технологии вяжущих// Проблемы и пути создания композиционных материалов и технологий из вторичных минеральных ресурсов: Сб. тр. науч.-практ. семинара.- Новокузнецк, 2003. — С. 135-149.

118. Косач А.Ф., Ращупкина М.А., Косач H.A. Повышение эффективности использования золоминерального вяжущего в производстве бетона// Омский научный вестник. 2006. - №6. - С. 73 - 77.

119. Ращупкина М.А. Зола гидроудаления оптимальной гранулометрии// Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. Омск, СибАДИ, 2007. - Вып. 4, ч. 1. - С. 246 - 249.

120. Ращупкина М.А. Золоминеральное вяжущее в производстве бетона// Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук:

121. Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. Омск, СибАДИ, 2007. - Вып. 4, ч.1. - С. 249 - 254.

122. Корнев А.Е., Бобров А.П., Харламов С.Е., Шевердяева Н.В. Новый минеральный наполнитель на основе золоуловленных отходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ для полимерных материалов// Известия Академии промышленной экологии. 2002. - № 1. - С. 79 - 82.

123. Харламов С.Е., Корнев А.Е., Бобров А.П., Шевердяева Н.В. Свойства и применение шунгезита и термина в резиновой промышленности// Тез. докл. на IX науч.-практ. конф. «Резиновая промышленность сырье, материалы, технология». - М., 2002. - С. 155.

124. Харламов С.Е., Корнев А.Е., Бобров А.П., Шевердяева Н.В. Альтернативные минеральные наполнители для резиновой промышленности// Тез. докл. на IX науч.-практ. конф. «Резиновая промышленность сырье, материалы, технология ». - М., 2002. - С. ,156.

125. Пантелеев В.Г. и пр. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: Справочник. — Л.: Химия, 1985. С. 67.

126. ГОСТ 25592-91. Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов.

127. Федеральный закон «Об особо охраняемых природных территориях» от 14.03.95 № ЗЗ-ФЗ // Экологический вестник Москвы. -1995.-№48.-С. 17.

128. Гусева Т.В., Макаров C.B., Хачатуров А.Е. и др. Возможности применения в Российской Федерации международного опыта развитияэкологически эффективного бизнеса// Цивилизованный бизнес как фактор устойчивого развития. М.: Ноосфера, 1999. - С. 418 - 431.

129. Хачатуров Л.Т., Гусева Т.В., Кретов И.И., Панин Ю.А. Экологический маркетинг// Маркетинг в России и за рубежом. — 2000. № 4. -С. 23-30.

130. Гусева Т.В., Хачатуров А.Е., Макаров C.B. и др. Добровольная-экологическая деятельность: неиспользуемые возможности. — М.: СоЭС, 1999.-С. 75.

131. Пособие по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных конструкций и изделий (к СНиП 3.09.01 85). — М.: СИ, 1989.-С. 39.

132. Руководство по применению химических добавок в бетоне. — М.: СИ, 1981.-С. 55.

133. ГОСТ 13078-81 . Стекло натриевое жидкое. Технические условия.

134. ГОСТ 23732-93. Вода техническая. Технические условия.

135. ГОСТ 310.2-80. Цементы. Методы определения тонкости помола:

136. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии.

137. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение. Технические условия.

138. Защук И.В. Электроника и акустические методы исследования строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1965. С. 358.

139. Волженский А.В., Гольдберг Л.Б. Технология и свойства золопесчанных бетонов. М.: ВНИИЭСМ, 1979. - С. 36.

140. Дорожные одежды с основаниями из укреплённых материалов/ Ю.М. Васильев, В.П. Агафонцева, B.C. Исаев и др. М.: Транспорт, 1979. -С. 191.

141. Ахвердов И.Н. Теоретические основы бетоноведения: Уч. пособие. -М.: Стройиздат, 1991. С. 268.

142. Гусев Б.В. Прочность полидисперсного композиционного материала, типа цементного бетона и особенностей напряженно-деформированного состояния такого материала при действии сжимающих нагрузок. М.: ЦИСН, 2003. - С. 37.

143. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. JL: Стройиздат, 1974. -С. 80.

144. Сычев М.М., Ефремов И.Ф. Некоторые вопросы теории твердения вяжущих систем// Комплексное использование в технологии вяжущих веществ: Сб. науч.тр. / ЛТИ им. Ленсовета. — Л., 1973. С. 67 — 80.

145. Ефремов И.Ф., Сычев М.М., Розенталь О.М. Некоторые вопросы механизма твердения цементных паст //Журнал прикладной химии. -1973. -№2.-С. 261 -265.

146. Сычев М.М. Закономерность проявления вяжущих свойств // Шестой междунар. конгресс по химии цемента: В 3 т/Под общ. ред. А.С.Болдырева. М.: Стройиздат, 1976. — Т.2. Гидратация и твердение цемента. - С. 202.

147. ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия.

148. Основы научных исследований: Учебник для техн. вузов/ В.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др.; Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова М.: Высш. шк., 1989. - С. 400.

149. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976. — С. 279.

150. Слотин Ю.С. Композиционное планирование регрессионного эксперимента. -М.: Знание, 1983. С. 52.

151. Кондо Р., Даймон М. Фазовый состав затвердевшего цементного теста// Шестой междунар. конгресс по химии цемента: В 3 т / Под общ. ред. A.C. Болдырева. М.: Стройиздат, 1976. — Т.2. Гидратация цемента. — Кн. 1. — С. 244 - 257.

152. ГОСТ 12730.1-78. Бетоны. Метод определения плотности.

153. ГОСТ 10181.1-81. Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости.

154. ГОСТ 12730.3-78. Бетоны. Метод определения водопоглощения.

155. ГОСТ 10060.0-95. Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования.

156. ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона.

157. ГОСТ 24544-81. Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести.

158. Павленко С.И., Федынин Н.И. Кассетное производство * изделий улучшенного качества с добавкой золы ТЭС// Бетон и железобетон. 1974. -№6.-С. 12-14.

159. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. — М.: Высш. шк., 1973. С. 504.

160. Бабков В.В., Мохов В.Н., Капитонов С.М., Комохов П.Г. Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Уфа, ГУП «Уфимский полиграфкомбинат», 2002. - 376 с.р®етЖ1ЮЖА® ФВДЗЕРАЩЖЖж ш ш й ш й й ш й . й5

161. Й Й : ; Й ' й й й ■ш й . й т ■ йж $