автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Вяжущее из гидратированной золы ТЭС и получение бетонов и растворов на его основе

НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

РГ6 ОД

. , на правах рукописи

ИГНАТОВА ОЛЬГА АРНОЛЬДОВНА

УДК 662.613.136:691.33

ВЯЩЕЕ ЛЗ ЯЫрАТЛРОВШОЛ ЗОЛЫ ТЭС И ПОЛУЧЕНИЕ БЕТОНОВ й РАСТВОРОВ НА ЕГО ОСНОВЕ

05.23.0Ь - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ ■

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 1993

Диссертация выполнена в Новосибирской государственной академии строительства СНГАС)

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Балахшн М.В.

Официальные оппоненты

- Действительный член Енлшцно-Коымуналыюй Академии России, доктор технических наук, профессор Бердов Г.И.

- кандидат технических наук, профессор Пичутин А.П.

Ведущее предприятие - Строительно-производственное акционерное

общество Сибакадемстрой

Защита состоится "26" октября 1993 г. в 15 час. на заседании специализированного совета К 064,04.01 при Новосибирской государственной академии строительства /НГАС/ по адресу: 630008, г. Новосибирск, ул. Ленинградская, ,113, НГАС, учебный корпус, аудитория 306.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотека НГАС

Отзив на автореферат в Двух экземплярах, заверенных початы, просим направить в адрес специализированного совета.

Автореферат разослан "_"__19'

Ученый секретарь слециали зкрованного совета, кандидат технических наук,

доцент ^ОСС'*-1^ ^т-'ксва

ОБчАЯ ХАРАКТЕР; ICTiiKA РАБОТЫ

Актуальность тепы: Получение вянущих из выеококальцчек»;я зол TSC представляет вшшутэ задачу для строительства как доп. штелышй сырьевой источник в технологии бетонов и растворов :• одновременно как способ охраны окрухащей среда от вредннх е:."--росов электростанций. По статистическим данным более 20 % мир:;-вого производства бетонных изделии использует зольнке вяжутпй. Однако широкое применение вяяущих из высокскалъцаевых зол ( например, от сжигания Канскэ-Ачинских углей j сдерживается тем, что известные.методы их активации - фракционирование, механо-деструкция, термообработка и др. не устраняют полностью деструктивных процессов в затгердевшем зольном камне.

Перспективен способ получения зольного вяжуцего путем предварительной гидратации избыточного оксида кальция в гранулах с последующим их помолом. При этом обработка поли непосредственно включается в процесс золоудаления и дале^ реаллзуется в технологическом потоке изготовления бетонных и растворных с;лесей. Разработка научных основ этого способа и практическая проверка использования нового зольного вя:-хущего в технологии бетонных изде-*»

лей составляет предает данного диссертационного исследования.

Работа выполнялась по программе 5.02 "Экотогия, охране ок-руяаюшей среди Сибири". Экспериментальные данные получены з лаборатории строительних материалов Сибирского зонатьного научно-исследовательского института экспериментального проектирования лтчлнх и общественных зданий (СибЗШМЭП) под руководством канд. техн. наук A.A. Безверхого, которому автор внраяает глубокую благодарность. Дня экспериментов использоваяя вксокогсагсьциовно золи разннх месторождения от сжигания бурнх углей Канско-Ачинс-кого бассейна.

ч

lU'tv работн: Разработать технологию па«учешш гт.й^цего ни

тадратировшшой зоян о ловшешши содерааннем оксида калышя и

составы батонов и растворов ва его основе.

- Изучить свойства зол от сгздгшвш сшси углей резлгших рагзро зой Кгшеко-Ачкяокого бассейна;

- Ясследоеатб погод ускоренно!} оптки активности год к иа ого •аояовг уточнить схему кяассшШкаци'д;

- B¡w»¡í*;-b ртдеонашто области использования писокикальщгепык пол ь зависимости от содержания СаОсц ;

- Последовать соношпе эташа предварительной гидратации СаОсв и разработать технологию получения вянущего;

- Последовать пригодность нового зольного вякуцего для бетоног

разработать их оптимальный сботапн}

- Оираделить оеношшо аксплуатациошшо свойства бетонов с вя-:кувд,гц из щдрауирозднной аолн (ПГЗ) ;

- Опробовать технологий получения вжущого и бетонов на производстве и разработать соотвотствуоиио нормгтшшее докукеити.

Пашнаа-дашмй:

- Лглдаойеиа ктоссифиходпя шоокекзльшetuk зол по содорв!.-'-» суммарного н свободного оксида кальция с, учете.:.! iwkT^siuhgíití кглосгва, определяемого uouum «отодог. по данным раитт-мк^а-■jo'mvo анализа (а.с. £ 14;*0-'(9¿) ;

- Сбооновэн новый пришип выявлении границ рационального nena зования висококалъциевих зол гак вяжущего в зависимости от догжакая свободного оксида кадьиня;

- СикЕлеи офгвг.т комплексного действия предварительного гидра ровашя, гранулирования, помола и введения добавок как уело сбесиечиваицего получение зольного вякущего со стабильными

свойствами;

- Предложены новые составы бетонных смесей, включшадно облегченный зольный гравий (а,с. В 1013438) и вяжущие из гидратиро-ванной золи, получаемые в одном технологическом цикле.

Практическое значение работа:

- Разработана промышленная технология получения влекущего на основе гидратарованной золн;

- Созданы нормативные документы по изготовлению влекущего из гидратарованной золи и бетонных изделия с его применением для жилищного строительства в Сибири;

- Экспериментально опробована и внедрена технология изготовления шлакобетошгах изделий с использованием гидратарованной золи;

- Доказана технлко-эконог.лческая эффективность и экологическая перспективность технологии вяяущего из гидратированной золн и получение бетонных изделий с ег, применением.

Реализация результатов работы

Результата проведенных исследований использованы:

- при разработке технических условий ТУ 34 70.10674-91 "Вяжущее из гидрлгированной золн", проекта НПО "Ресурс" на изготовление ылакоблсков на Барнаульской ТЭЦ-3;

- при разработке ГОСТ 25818-91 "Зола электростанций для бетонов и строительных растворов" и изменений к нему.

Выпущена опнтно-промшленная партия вяжущего на установке

кооператива Мукрымский г. Талды-Курган. На экспериментальной, базе СибЗН.ШП выпущена партия шлакоблоков на основе молотого шлака и пя;хущсго из гидратарованной золы Барнаульской ТЗЦ-З.

Апробация паботк

Основные положения работы докладывались: на зональной конференции "Композиционные ctj тягальные материалы, с использованием отходов прошшдапности" зз г. Шнзо, 1906 v., на конюйреидаи "Использование зщщческюс и онаргетичасшх производств в промышленности строительных материалов4 в г. Красноярске, 1987 г., на конференции "Проблемы утилязащш промышленных отходов в строительстве и промышленности строительных материалов", г.Красноярск, 1989 г. , на совещании "Ксилплешюе использование зол углей СОСР в народном хозяйстве, г, Лркутск, 13BS г., на всесоюзной ыаучно-тех1шчвсиоИ конференция "Вагоны на основе аолы к шлака ТЭО а комплексное йх использование в строительстве", г. Новокузнецк, 1500 г., щ XXII Международной конференция молодых ученых и специалистов в области бетона и жглевобетона в .г. Иркутске, J.SS0 г» , на региональной научно-практической конференции "Резервы производства строительных штера&чов v г. Барнауле, 19S1 г., на научно-технической конференции ЩСЛ к г. Новосмбяр-ске, 1993 г.

Рубликацци. Результаты исследований опубликованы с 8 печатных работах.' -

Объем раф>?ц. Диссертация состоят из введения, пята глав, общих выводов, списка датературы и приложений и иалокена ча 2QU страницах, в то« числе 42 таблицы я 33.рисунка.

Основное содвр?ааш;е работы ''

Во Введений обоснОйьаается актуальность теиул практическая ценность работ».

первая глпг>р 'посвящена обзору литературных данных , по примете)™ васококадьциевых: зол • npotsimeimocTii с'троятсльннх чате-

риалов, анализу существующих способов предварительной обработки для уЛучиения свойств золи, нормативному составу зол различных разрезов ШЭК.

Большой вклад в изучение этих вопросов внесли В.Х. Кякас, Е»Л» Галнбина, 1л.А. Сошнгоша, Л.Т. Логвииеико, О.Я. Исакова, В.К. Козлова, Г.И. Опчарбкко, М,В. Балахкин, Г.С» Ыеренцова, Ю.В» Сухову Л.Л. Иовойаяин, Л.А. Безверхий, Т.Я. Гальперина, В.М. Уфивдев И др;

Несмотря на множество теорётйебкик разработок по зысоко-кальцкевым золам, крайне мало' данных: «б их практическом применении в промдаяенности строительных материалов. Это связано с тем, что в связи с постоянно меняющейся структурой потребления углей КАТЭК станции практически прекратили сжигать уголь какого-то одного разреза и стали сяйгать все вре?ля ыешшцяеся по составу смеси 3-х разрезов. Поэтому разработанные ранее предложения оказались неприемлемыми в новых условиях*

•Анализ и обобщение научных.исследований в обдастч применения внсококальцяевых зол позволили установить, что'выбор рагдао-нального способа их предварительной обработки должен быть связан с содержанием в пей СаОсз, а также'с технологией изготовления конечного продукта.

В связи с этим сформулированы целя и задачи исследования, проведено теоретическое обоснование предлагаемого способа.

Во второй главе представлены особенности характеристики зол Каиско-Ачинских углей и методы исследований. Поскольку ТЗЦ региона обычно были прикреплены к конкретному разрезу, изучение характеристик зол и их влияние нг» показатели изделий проводили на примере зол конкретных угольных разрезов: Назаровского, Ирша-.бородинского (! Горлзойского. -

tí

В работе исследованы IDO проб золы Новосибирской ТЭЦ-3, работавшей иа Казаровском и Ирша-Еородннском угле и 33 пробы золы ТЭЦ, сжигающих Бервзог тлй уголь или «лес;: углей 3-х раз-разов КАТЭК.

Для определения степени однородности зол проведена статистическая обработка данных по химическому составу и физико-ыеха-шческим свойствам. Расчеты проводились по методике статистического анализа и обработки данных на ЭШ. Выявлены наиболее значимые показатели зол, определяющие свойства изделий на их основе. Так, положительное влияние на прочность золышх изделий оказывает содержание в золе Са0ойщ, СаОсв, К но показатель неравномерности изменения объема (РИО) так;ке ныеет полокитель-ную корреляции с СаОсп, что требует ограничения количества последнего. Принятое предельное содеркашге CaOc)J не более 9 % позволяет получить бетоны и растворы с добавками Назаровских и Ирша-Бородинских зол с гарантированными свойствам;!, В случае таких слокних многокомпонентных систем, как золн, вашто знать влияние не только отдельных оксидов, но и их совместное, совокупное дойствие. Корреляционный анализ показывает, что влияние коэфти-

* СаЬМШ '

циента качества Kjj = —--—= наиболее.существен!

Па основе результатов обработки характеристик зол и золены, материалов методами математической статистики разработапч tcxí-íi-ческие условия ТУ 34-70.10398-88 "Золы Канско-Ачинсклх ;;rjc.¡ док бетонов и растворов".

3 последние годи отмечена тенденция снигания на ТОД регионе смеси углей трех разрезов, в которой количество Березовского может доходить до 30 %.

Статистический анализ характеристик этих зол, ото.' ¡••«лимл ш разлачннх ТЭЦ региона, показывает значительное упомчии-ж соцер-

жатая оксида кальция, как общего, так и свободного по сравт нию с золами 1 и П групп. Значительно возрос Кк - среднее значение 2,06 , по сравнения с 1,31 и 1,51 соответственно. Практически все образцы на основе зол Березовских углей имеют деформация в виде трещин при хранения в нормальных условиях /табл. 1/.

Таблица 1

Сравнительные характеристики зол различных разрезов КЛТЗК

Показатели Лрша-Еородинская Наэаровская

Березовская

54

мл

СоО^ц СоОсб АО бОг

\и

;,!Па

Не. •

мин

Р.Ю

31,80 - 41,20 24,60 - 38,60 21,55 - 31,20

8,60 - 17,60 8,62 - 19,32 2,93 - 12,37

8,08 - 13,51 11,92 - 18,00 8,51 - 17,22

22,80 - 30,80 24,10 - 36,80 32,50 - 47,20

3,00 - 7,80 2,10 - 8.30 3,70 - 19,70

2,52 - 8,60 0,67 - 6,20 2,63 - 8,74

0,23 - 5,47 2,26 - 4,97 1,00 - 8,00

0,00 - 1,62 1,12 - 2,23 1,42 - 3,12

0,80 - 8,00 5,00 - 16.60 0 - 21,90

15 - 180 10 - 70 7 - 188

не выдерживает через 1 1-6 сут трещины при

кипячения .выдеряивает н.х.

кипячение

Установлено, что классификация'зол по принадлежности к угли того или иного разрзза шэ^ектнвна, так как свойства золы внутри одного разреза изменяются в широком интервале, что попадает п поля химического состава углпй других разрезов.

Поэтому предложено клаесн?«цнровать золи по Ca0o<j¡J(» 0а0св и К неаависима от того, образованы они рт снцгания угля конкретного месторождения или с?ёси углей: . «

1 группа - золи низкокавдмевые, содераашие Са0ос3щ до а) Са0ов до 5 J6, Кк 1-1,2;

2 группа г- среднеральцневие, Саройц ДО 33 %, СаО^ до 9 %, Кк 1,2 - l,í>; '

3 группа - шсококаяьциешо золи, содержащие оксид кальция более 38 %, в три числе в свободном состоянии более S %, Кк более 1,9, . "

Для поьышёнвд окепреосноста в определении вдаущих свойств висококальодавих зол разработан способ иахощетт коосМпциента качества по »адасщлроти fîj, от ртяошешш интенси-

вности аналитических лишй рентгеновского излучения

. ш г

, Связь' мшвду вякушод свойствами ам щ Кк , определенным ускоренным катодом, оценивали по прочностным хардктернсттшм. Установлена довйная адщедао.стъ К^ - прочность при сяат-ая. lion Kj£ 4 1,0 OBoiioTBfîî®{ tía овладеют; 'î4«.Kjt> 1,п

зола характеризуется гшжэдей способность»,

Установлено, Что статистические характеристики К , определенного ускоренным ц стадарад^Гметодо^,нрактичео!» одинаковы, а трудоемкость в его определении предлагаемым способом значительно сокрэща тря, Способ определения вдаущих свойств материалов защищая а,о, 1420492. ' • : '

. Третья ща^а • порвя ;ена исследованию ршщоналышх способов

использовакйя зод о-различным содержанием CaG В-работе про-: \ . * ' . . ' - .CJ3

водилось изучение составив -смешанных" вяжущих на основе -гидрата-

рованной золы и различных компонентов и химических добавок.

Предварительно исследована возможность замени цемента не-гядратяровакной золой в составе смешанных вякущих.

Для оценки особенностей характеристик цементно-зольиого камня применялись (|изйко-хй*лические методы исследований (эле-ктронномикроскопический, рэ нтге ио&азовнй, дериватографячески й), с ¡и зи ко-те хни че с ки в (по прочностным характеристикам, в возрасте от 3 сут до 1 года, срокам схватывания, равномерности изменений объема) »■-."'

Для изучения механизма структурообразовагшя исследования проводили На различных этапах твердения вяжущих - 3, 14, 28, 90, ÍÓ0, 365 суток. Аналйз физико-хймаче с ких исследований подзывает, что составы, содержащие среднокальциевую золу (Л группа до 60 %, по характеру твердения близки к цементного камню; в составах с шхзкокалъциёвой золой ( i группа) в значительной степени сказывается влияние, шнералов зотьного камня» Составы, содержащие золу Ш группы в количестве более 20 % твердеют по типу, характерному дяя зольного камня.

Прочностные показатели показывают, что для получения равнопрочных материалов золой П группы мокно заменить 40-50 % цемента в ппяущсц, золу 1 группы возможно использовать дяя згчены части цемента л песка, причем количество вводимой золы должно в . 2 раза превышать сокращаемый расход цемента.

Добавка золы Ш группы взамен части цемента неэффективна, поскольку из условия равномерности изменения объема ео количество не долнно превышать 20 % от, массы цемента. С другой стороны, замена 20 % цемента вызывает с i üíkgгае прочности на 25 % ( см. рис. 1) .

. i) ,работе исследованы разлнчнке способы нейтрализации избыточного окезда кнлыш ( помол, впедешю химических и шнераль-

них добавок,' обработка паром, гидратация золы о последующим помолом) . Предварительно установлено, что для зол Ш группы только гашение избыточного СаОс. путем грануляции золы и помола с целью разрушения оболочки стекла вокруг СаО позволяет получить вторичное вяжущее с отсутствием объемных деформаций.

Для дальнейших исследований принята следующая схема получения вяжущего на основе золи с содержанием СаОсв свыше 9 %:

1. Подготовка сырьевой смеси;

2. Смешение компонентов ( увлшшешш ) ;

3. Грануляция в тарельчатом грануляторе;

4. Сушка или твердение гравия в воздушной или паровой- среде; Б. Помол гравия со стабилизирующими добавкаш.

В работе проводились исследования по отработке параметров грануляции, влияк-ш химических добавок в процессе грануляции, регяыов твердения (сушки) , помола, выбор добавок, стабилизирующих свойства вящего. Оценка влияния различных факторов проводилась по прочностным характеристикам ищущего, содержанию остаточного СаОсц а равномерности изменешя объема.

Установлено, что грануляция золы с последующим высушиванием при температуре '100-120 °С сшксаот содерханке СаОср в 2-2,5 раза. Пропаривание гранулированной золы позволяет умешиить . статочный сжсид кальция примерно в 4 раза по сравнению с. исходным.

Грануляция золы в тарельчатом грануляторе с последуш ;м помолом гравия позтляет использовать молотый гранулированный продукт (ГЗ) как основной компонент вяжущего. Активность -ГЗ с 4-6 тыс. см^/г составляет 2,8-9,3 ;,Н1'а. Ввиду нсоднород-- поста своИстэ использовать Го как самостоятельное вд-;:ущее нецелесообразно. Добавка 20 % цемента позволяет получить вячеущое с активностью 16,1-17,5 ;.'Ла, которое вкдорливаот испытанш па

рапиокерзюсть изменения объема.

При использовании пропаренного гравия активность вякуп;его о 20 % цемента снижается до 10,0-16,5 МПа.

Использование в качестве добавки молотого топливного шлака в количестве 20 % такае улучшает равномерность измаиенкя объема вяжущего, но прочность вяжущего пе превышает 12,0 МЯа. Нря хранении гранулированной золы в атмосферных условиях в точение 6 месяцев содержание СаО в снижается в 4 раза. Активность ВГЗ при этом снижается на 14-15 % (рис. 2) .

Технические требования к вянущему из гидратированной золы изложены в ТУ 3'1-7С ЛСй7/(-91.

, Требования к вноококальцпевой золе:

- содержание СаО ' - не менее 9 и не более 25 %;

- содержание ппп - не более 5 %;

- удельная поверхность - не менее 2000 см2/г,

Требования к гидратированной золе:

- содержание СаОсв - не более 6,U %•,

- удельная поверхность - не менее 4000 см2/г.

Требования к вяжущему:

сжатии 15,0

- предел прочности 'при изг;1б8 > но менее - 1411а;

3,0

- начало схватывания - но ранее 45 мин ;

- конец схватывания - не позднее 10 часов.

Четвертая глава посвящена подбору составов л исследования) физико-механических свойств строительных растворов и бетонов на основе вянущего из гидратированной золы ( ВГЗ) . На основ» ВГЗ п песка подобрали' строительные растворы М25-100.

л<тл получения бетонов в качестве заполнителя использовал зольный гравий, по.лученннй при грануляции яоли в тарельчатом грануллторп.

я

I

о

гя п, к

30

20

£ Ш

— 1 —'»о _¡60. —" —10 .. золи 1 золи 1 33? -'«- /

--

// /Л Й —»—

*** -- •ч

й 28 90 160 365 вазоасг.сут

1!,,!сЛ .Кннетака твзрдеш*^ соотавйв с золой Березовских углей

НГ*3 пГЗ т>ТО

- / г :^ .'А

"¿!Па | ППа }МПа

Ра0ев

I 3

й '¿Ь 160

возраст,сут

Рис.?.Вли_лниэ сроков хранения гравия на свойства вяжущего

Бетсны на зольном гравии и ЗГЗ тлеют марки от 1Л50 до .'.'¿СО. Для бетонов на основе ВГЗ и зольного гравия принят» мягкие ре-аш ТЕС: ввдоршса - не менее 4 час , скорость подъема температуря - но более 15 °/час.

Установлено, что бетоны и раствори активно твердеют в возрасте 3-365 сут. Из отмечено трещин, отслоений и сбросов прочности. Состава растворов приведены в табл. 2, бетонов - в табл. 3.

Таблица 2

Составн строительных растворов на основе ВГЗ

Марка раствора Экономия цемента, % Расход материалов* кг/г.?3 БГЗ песок известь вода молотая Подлинность , см 1 гЛ0Т-ность, кг/к3

25 67 220 1540 260 185 3-10 1760

50 64 4С0 1325 260 165 8-10 -1220

75 67 Е5С0 1200 260 165 8-10 1030

110 67 ссо 1240 - 315 8-10 1930

Строателыше раствор;! по своим характеристикам ( р.одг— удоршя?ающая способность, расслаинаемсоть, морозостойкости) соответствуют еотжадоштш требованиям.

ЦрИЗГ!в!ШаЯ прочность и модуль упругое1!'!! ря.СТЕОрО!': на основе ВГЗ на 12-20 % шшо, чем у цемогтгах растворов соотвпт-ствувдгх марок.

Раствори с противояорозиге-п добавками твердеда при отрицательных тегшера ;-урах и их мошю использовать для виполноння кладки в ьлмнее время.

Исследованиями установлено, что деформации усадки и ползучести у растворов па основе ВГЗ выше, чем у цементных. Раст-

воры на основе ВГЗ обеспечивают защиту стальной арматура к к.-; мошю использовать для армированной кладки.

Таблвда 3

Составы бетонов ка сенеге ВГЗ и зольного гравия

Экономия цемента Расход материалов,

Марка —■----Ь^лЫ-,— Иодви- 11шэт-

бетона по °Рав- по срав~ БГЭ ИЗС0К 30-2Ь_ вода ясность ность оетона ,{ешю с аетв 0 ний ныость нос1ь,

тяжелым легким гра- см кг/ы°

бетоном, бетоном, впй .

о? с/ А / *

i» /» м /ц

50 — о. 80 200 680 0,9 220 5-7 1780

75 - 78 250 640 0,9 223 5-7 1800

100 72 77 300 590 0.9 225 5-7 1820

150 6о 74 400 650 0,8 244 5-7 1900

200 63 - 450 617 0,8 227 0 1030

200 67 . 7<". 500 535 0,8 243 1-1 1850

200 65 - 550 438 0,8 254 5-7 1870

200 66 - 600 345 0,8 286 9-11 1035

Морозостойкость бетонов на основе ВГЗ и зольного гравия составляет 100 и более циклов. Стойкость исследуемых бетонов при увлажнении-высушивании, коррозия арматуры находятся на уровне обычных бетонов.

Вяжущее из гидратированной золы применяется для изготовления бетонных и -железобетонных изделий и конструкций для малоэтажного строительства, сборного и монолитного. Возгло.гло изготовление внутренних стен, перекрытий, лестничных марше Г;. Для наружных стен рекомендуются пустотелые камни.

Для снижения плотности бетонов может быть использован по-

^¿юссшиШ! зольный гравий, полученный в тарельчатом грануляго-ре из вспучивающейся композиции зольного шлама, разделяюще лея на гранулы в потоке опудривателя (а.с. 1013438) . Плотность заполнителя составляет 300-400 кг/к3.

В пятой главе приведены результаты опытно-промышленной проверки изготовления вяжущего из гидратированной золы,опрактические рекомендации по технологии изделий на его основе, разработана схема организации производства строительных материалов на основе золы Березовских углей, определены технико-экономические показатели э^тфектавности использования вяжущего на оонове гидратированной золы, приведено обоснованно и порядок разработки технических условий на вяжущее из гидратированной золы (ВГЗ) .

Опытно-промышленная грануляция высококальциевой золы Березовских углей осуществлялась на промышленной установке по производству вяжущего типа портландцемента кооператива "Мук-рияский" г. Талды-Курган, Казахстан.

Испытания полученного вяжущего установили его соответствие марке 150.

Проверка возможности получения изделий на основе вянущего из гидратированной золы (ВГЗ) и топливного шлака осуществлялась на научно-экспериментальной базе СлбЗгШЗП г. Новосибирск. В соответствии с результатами ймзико-механических испытаний установлено, что полученные стеновые камни соответствуют марке :л75 и удовлетворяет требованиям ГОСТ 6133-84. .

Разработана принципиальная технологическая схема по комп-лксному использованию золя л ишака Березовогях углей в производстве строительных материалов непосредственно на ТОЦ. выполнено проок'лфопатю опытно-промышленного цеха по производству

Í8

вяжущего гранулированного зольного на Барнаульской ТЭЦ-3.

Па основании проведенных лабораторных исследований и результатов опытно-промышленного изготовления ВГЗ и изделий на. его основе разработаны:

1. технологический регламент на изготовление вяжущего из гид. ратированной золы;

2. технологический регламент на изготовление бетонов и строительных растворов на оснсзе вяжущего из гидратированной золы Барнаульской ТЭЦ-3 и зольного гравия;

3. технические условия ТУ 34-70.10674-91 "Вяяугцее из гадра-тнрованной золы'.'

Полученные результата учтены при разработке ГОСТ 2581801 "Зола теплоэлектростанций для бетонов и растворов" и изменений к нему, которые намечены к выпуску в 1993 году.

ОСНОВНЫЕ выводи"

1. Для выбора рациональных областей применения высококальциевых зол предложена их классификация по содержанию СаО, СаОсв, Кк независимо от того, образованы золы от сжигания угля одного месторовдешш или от смеси углей.

2. В зависимости' от химического состава и активности определены рациональные области использования зол КАТЭК:

i группа - низкокальциевые золы (СаО до 30 %, СаОС£) до 5 %, Г.., от 1 до 1,2) могут быть использованы для замены части цемента я песка в бетонах и растворах. Общее количество золы доляю быть в два раза большим, чем сшгаае?лчй расход цемента; Н группа - средпекальциевие золи (СаО до 38 СаОсв до ? /■>, Кк до 1,0 ) возможно применять для эквивалентной замены це;:ег.та п бетонах и растворах, количество зоны не должно пре-

вышать 50 % в неаршрованннх изделиях я 30 % в нелезобетошшх конструкциях; Ш группа - висококольциавио золы, образуйте, от сжигания Березовских углей или при их добавлении. Содг,р;шт СаО свыше 38 %, в тогл числе в свободном состоянии свшпе 0 %,

более 1,9. Проведенные в работе (fuзико-хш.мческие и физико-механические исследования показывают, что применение такой золы для замены цемента неэффективно. -' :

3. Дня ускоренно;! оценки активности внеококальЦиевой золы предложен метод определения вяжущих свойств по Kj{ по гра-дуяровочному графику из отношения интенсивностей аналитических линий рентгеновского излучения активных компонентов золы СаО и CaS0A к внутренне^ стандарту S¡0¿. ■4. Установлено, что только, комплексное воздействие предварительной гидратации золи, активизации ео потзоы и добавка 20 % цемента иди топливного шлака позволяет устрапить объемные де^юрмации от, гаиешш избыточного '(свше 9 %) 0а0СЕ п получать вяжущее со стабильными свойства;.®!.

5. В качестве метода предварительной гидратации предложена грануляция увлажненной золи в тарельчатом грануляторе -как способ, позволяющий, включить производство вяяущего в не-преривнш! процесс золоудаления непосредственно на ТЗЦ а получить гидратировачнуи золу в виде полуфабриката, ( зольного гравия.) . Грануляция золи'с последуздш, высушиванием позволяет снизить содержание СаОсв ..в 2-2,Б раза. Активность молотой гранулированной зола ( Г2 ) с Syj 4-d тыс. а.^/г колеблется от 2,2 до 9,3 МИа, коэффициент вариации прочности составляет М добавка 2Ü % цемента позволяет получить вяжущее активностью не нгш Mito о.коаффидавнтом'вараадщ прочности - 8,3 %. iteJsyuiGo внцорглвгге.т испытание на равномерность изменения. объ-e?.in.

6. IIa основе вялсущего из гидратирова":-юи золы Bl'S разработаны составы строительных растворов ¡.125-100 и бетонов М50-200, обеспечивающих требуемую прочность, морозостойкость, защиту стачьной арматуры, водоудерхзгващую способность и другае требуемые стандартами свойства.

7. Производственная проверка подтвердила возможность использования высококальдаевой золы бурых углей ( СаОсп свыше

S р) для и-готовлешя вяжущего из гидратированной золы и изделии на его основе.

Основное содержание диссертации изложено: 1. Игнатова O.A. Керамзитобетопы на основе золоишаковых отходов ТОО Новосибирской области // Сб. науч. трудов СибЗШЫЭП "Технология производства конструкций полносборного домостроения с использованием зол ТЭЦ Сибири". - Новосибирск, 1984, С. 102.

.'!. Рекомендации по технологии изготовления конструкций крупнопанельного домостроения из тяжелых бетонов с добавками вн-сококалышовой золы ТЭС / Безверхий A.A., ДубоЛазов Н.М., Игнатова O.A., Балахнин М.В., Проталинский Л.К., СнбЗНИИЭП, Новосибирск, 1286, С. 16. .'!. Рекомендации по технологии изготовления ограздаздих конструкций из керамзитобетона с добавко,: пысококальниевой золи ТЭС / Балахнин М.З., Проталинский А.Ii., Безверхи;! A.A., Луболазов H.i.i,, Игнатова O.A.. СибЗНЛЛЭН, Новосибирск, 198?, ' С. 11.

4. Безверхи;: A.A., Дуболазов П.м., Игнатова O.A. Использование золн углей КАТ.ТКа в бетонах и растворах // Сб. научи, тру-О'.'П'Л "Производство л применений бетонов в Сибири". -

Омск, 1287, С. 95,

5. Игнатова O.A. Использование зол бурых углей с высоким г одержанном извести в производстве бетонов и растворов // Материалы XXII международной конферошии молодых ученых и специалистов в области бетона и железобетона. г Иркутск, 19S0,

G. 23?.

6. "Игнатова O.A. Изучение однородности высококальциевой золы Канско-Ачинских углей и разработка нормативных требований для использования в бетонах // Сб. докл. Всесопз. науч.-теху кокш. "Бетоны на основе золи и шлака ТЭС и комплексное их использование в строительстве".- Новокузнецк, 1990, С. 278.

7. Уфлмцев Б.;.:., Безверхий А.Л., Игнатова O.A. Использование золн Барнаульской ТоЦ-3 в производстве вя;хуиих // Тезисы докл. регион, науч.-техн. конф. "Резервы производства строительных материалов".- 2-'арнаул, 1991, С. 17В.

8. Бапахнин М.В., Игнатова O.A. Метода стабилизации свойств на-териалов на основе отходов промышленности // Сб. тезисов докл. науч.-тохн; конф. "Материалы, технология, оргашгзандл и экономика строительства",- ШЮЙ, Новосибирск, 19S3, С. 97.