Золы ТЭС в производстве портландцементаРефераты >> Строительство >> Золы ТЭС в производстве портландцемента
Более эффективное вяжущее, полученное на основе топливных зол и шлаков, содержащих не менее 15% CaO, например, сланцевая зола. Такая зола, измельчённая в порошок, обладает способностью самостоятельно затвердевать.
Вяжущие свойства могут приобрести и золы других видов топлив, если их смешивают с известняком, причём оба материала должны быть тонко измельчены. Сжигая уголь с добавкой известняка, можно таким образом получать на теплоэлектроцентралях вяжущее вещество, называемое ТЭЦ-цементом. Способ изготовления последнего был разработан Э.З. Юдовичем и П.Д. Кевешем. В состав этого вяжущего входят частицы золы, свободная CaO, силикаты, алюминаты и ферриты кальция, образовавшиеся при сжигании пылевидной смеси угля и известняка в результате взаимодействия между известью и составными частями золы. Этот цемент отличается неравномерностью изменения объёма при обычных условиях твердения из-за значительного содержания свободной окиси кальция.
Вяжущий материал, аналогичный известково-зольному цементу, можно получить, используя очажные остатки кирпичеобжигательных кольцевых печей, представляющие собой золу, полученную от сжигания топлива, с некоторым количеством боя кирпича. После измельчения очажных остатков совместно с известью получается известково-очажный цемент с более высокой прочностью, чем обычный известково-зольный цемент, особенно при тонком помоле.
Можно отметить, что при содержании золы в цементе в количестве 10-15% в соответствующем помоле может быть получен цемент марки 500. Зола является отличным пластификатором и может быть использована при производстве, не только цемента, но и при производстве бетонов, строительных растворов, заполнителей для бетонов, в производстве керамических и силикатных кирпичей и т.д.
Керамические стеновые материалы.
В производстве керамического кирпича золу с удельной поверхностью 2000-3000 см2/г используют в качестве основного сырья и в качестве отощающей и выгорающей добавки. В связи с повышенной влажностью и наличием шлака золу перед подачей в производство необходимо подсушивать и измельчать шлаковые включения. Удельная теплота сгорания золы в зависимости от содержания несгоревших части топлива 4200-12500 КДж (1000-3000 ккал/кг). В глиняную массу вводят 15-45% золы ТЭС. Предпочтение следует отдавать золам с низким содержанием СaO+MgO и температурой размягчения до 1200*С. Золы бурых углей вследствие низкого содержания несгоревших частиц, а также высококальциевые золы не оказывают положительного влияния на свойства керамической массы и готовых изделий.
Силикатный кирпич.
Золы ТЭС являются самостоятельными вяжущими или их компонентами в производстве силикатного кирпича. При производстве силикатного кирпича оптимальная формовочная влажность выбирается в зависимости от количества дозируемой дозы и колеблется в пределах 7-13%. Сырьевые материалы высушивают до постоянной массы. Компоненты вначале смешиваются сухими, затем постепенно вводится вода в количестве 7-8%. Смесь выдерживается в закрытой ёмкости в течение 18-22 часов. После гашения извести добавляют воду для достижения формовочной влажности. При введении в состав силикатной смеси до 30% золы повышается пластичность и удобоформуемость смеси, увеличивается плотность кирпича, его структура приобретает слитность, поверхность получается ровной, с чёткими рёбрами. Добавление большего количества золы приводит к образованию в кирпиче слойной структуры, которая снижает его качество. При полной замене песка золой объёмная масса кирпича снижается с 1800 до 1350 кг/см3. Прочностные характеристики изделий при введении золы также снижаются, но незначительно: прочность при сжатии – с 1,34 до 1,2 МПа, а при изгибе – с 3,6 до 2,3 МПа. По прочностным свойствам кирпич с содержанием 10% золы соответствует марке 125, а с большим количеством золы – марке 100. Однако с увеличением количества золы в составе смеси повышается водопоглощение кирпича и снижаются его коэффициенты размягчения и морозостойкости. Кирпич с содержанием золы свыше 30% неморозостоек.
В таблице 4 представлены данные о технических требованиях к золам ТЭС различного целевого назначения.
Таблица 4.
Компонент |
Топливо |
Содержание, в % по массе для применения в качестве: | ||
самостоятельного вяжущего |
компонента вяжущего |
заполнителя | ||
Оксид кальция |
Сланцы, Бурые, каменные угли и антрацит |
Более 20 - |
Не нормируется Не нормируются* |
- Не более 5 |
Сера |
Все виды |
Не более 3 |
Не более 3 |
Не более 3 |
Несгоревшее топливо |
Бурые угли Каменные угли Антрацит |
- - - |
Не более 5 Не более 8 Не более 15 |
Не более 8 Не более 12 Не более 20 |
Стекловидные оплавленные частицы |
Бурые и каменные угли Антрацит |
- - |
Не менее 50 Не менее 50 |
Не менее 50 Не менее 60 |
* Высококальциевые золы могут применяться в производстве силикатного кирпича при условии предварительной их автоклавной обработки.
Заполнители для бетонов.
В таблице 5 представлена номенклатура отходов ТЭС, используемых для производства пористых заполнителей для бетонов.
Таблица 5.
Сырье |
Характеристика |
Вспучиваемость |
Производство |
Зола-унос ТЭС |
Тонкодисперсный сухой продукт пыле-угольного сжигания топлива |
Спекается или вспучивается при быстром нагревании |
Аглопоритовый гравий, щебень, зольный гравий, глинозольный керамзит |
Золошлаковая смесь отвалов |
Смесь золы и шлака гидроудаления |