Автоклавный золопенобетон
Рассматривается технология производства золопенобетона на основе золошлаковых отходов.
Производство золопенобетона на основе золошлаковых отходов (ЗШО) связано, прежде всего, с их химическим и гранулометрическим составом и областью применения и номенклатурой изделий на основе ЗШО.
При производстве автоклавного золопенобетона золошлаковый отход предварительно подвергался дополнительному измельчению для повышения гидратационной активности. Тонкость помола оценивалась по удельной поверхности, определённой по ГОСТ 310.2-76, п. Среднее значение удельной поверхности после измельчения составило Sуд. = 300 м2/кг.
Определение химико-минералогического состава золы производилось при помощи рентгенофазового метода исследований. Рентгенограммы получены на дифрактометре «ДРОН — 1,5» с медным анодом и фильтрацией вторичного излучения. Скорость сканирования — 1 град/мин. Условия съёмки: напряжение 30 кВт, ток трубки — 2,5 мА, точность съёмки — 0,05°. Для идентификации рентгенограмм использованы данные, представленные в книге «Методы физико-химического анализа вяжущих веществ» (Горшков В. С. и др. — М.: Высшая школа, 1981). В пробах ЗШО обнаружено повышенное содержание SiO2, для которого межплоскостное расстояние d/n = (3,34; 2,45; 2,12; 1,81; 1,67)* 10-10 м, а также небольшое количество CaO d/n = (2,39; 1,69); 10-10 м и CaSO4 d/n = (3,49; 2,85; 2,32); 10-10 м.
Химический состав золы, % |
|||||||
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
Na2O3 |
K2O |
59,2 |
8,2 |
24,2 |
2,6 |
0,5 |
1,3 |
0,63 |
2,3 |
Таблица 1. Химико-минералогический состав ЗШО Каширской ГРЭС
Рассматривая ЗШО Каширской ГРЭС (табл. 1) как перспективный сырьевой материал в производстве золопенебетона, необходимо обратить особое внимание на повышенную концентрацию SiO2, которая создаёт необходимые условия для образования гидросиликатов кальция.
Состав образующихся гидросиликатов прежде всего зависит от соотношения компонентов, дисперсности, времени и условий обработки. В начальный период обработки при присутствии свободного оксида кальция образуется двухкальциевый гидросиликат C2SH (A), а затем с понижением основности образуются тоберморитоподобные гидросиликаты CSH (B). Последние дают более высокую прочность исследуемого камня.
При подборе состава сырьевой смеси золопенобетона ЗШО вводились взамен тонкомолотого песка с интервалом 10 %. Полученные прочностные характеристики золопенобетона представлены в табл. 2.
Расход материалов на 1 м3 пенобетонной смеси, кг |
Прочность при сжатии, МПа |
|||||
Цемент |
Известь |
Песок |
Зола |
В/В |
Пенообразующая добавка |
|
155 |
75 |
160 |
– |
0,91 |
2,17 |
2,47 |
155 |
75 |
144 |
16 |
0,96 |
2,17 |
2,63 |
155 |
75 |
128 |
32 |
0,96 |
2,17 |
2,65 |
155 |
75 |
112 |
48 |
0,96 |
2,17 |
2,74 |
155 |
75 |
96 |
64 |
0,96 |
2,17 |
2,60 |
155 |
75 |
80 |
80 |
0,96 |
2,17 |
2,58 |
155 |
75 |
64 |
96 |
0,96 |
2,17 |
2,52 |
155 |
75 |
48 |
112 |
0,96 |
2,17 |
2,46 |
155 |
75 |
32 |
128 |
0,96 |
2,17 |
2,30 |
155 |
75 |
16 |
144 |
0,96 |
2,17 |
2,10 |
155 |
75 |
– |
160 |
0,96 |
2,17 |
1,80 |
Таблица 2. Составы сырьевой смеси для золопенобетона Д500 автоклавного твердения
30%-ная добавка ЗШО взамен песка обеспечила получение золопенобетона оптимальной прочности и оказала благоприятное воздействие на твердеющую систему, что способствовало увеличению прочности в пределах 10 % по сравнению с контрольным составом при 100%-ном использовании песка. При этом следует отметить, что даже при полной замене песка золошлаковыми отходами, прочность золопенобетона соответствует классу В1, что отвечает требованиям ГОСТ 25485-89.
В связи с промышленным масштабом исследований, на первом этапе для производства опытно-промышленной партии золопенобетона был применён состав с использованием 30%-ной добавки ЗШО взамен традиционного песка как состав с наилучшими предварительными результатами по показателям марочности. Результаты представлены в табл. 3.
Результаты проведённых исследований были положены в основу выпуска опытной партии золопенобетона плотности Д500 автоклавного твердения на ЗАО «Пенобетон» (г. Орёл), в промышленных условиях. Объём выпущенной партии составил 36 м3.
Расход материалов на 1 м3 пенобетонной смеси, кг |
Фактическая средняя плотность, кг/м3 |
Прочность, МПа |
Коэффициент теплопроводности, ? Вт/м.0С |
Сорбционная влажность %, при влажности воздуха 97% |
Морозостойкость F, циклы |
|||||
Цемент |
Известь |
Песок |
Зола |
В/В |
Пенообразующая добавка |
|||||
155 |
75 |
112 |
48 |
0,96 |
2,17 |
515 |
28,5 |
0,11 |
12 |
25 |
Таблица 3. Расход материалов и физико-механические характеристики автоклавного золопенобетона Д500 промышленного изготовления
Литература:
1. Баженов П. И. Комплексное использование минерального сырья и экологии. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 1994.
2. Сычёв М. М., Бутт Ю. М. и др. Химическая технология вяжущих материалов. — М.: Высшая школа, 1980.
Автор: Сурков В. Н., Чернаков В. А.
Похожие статьи: