Вяжущее

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении вяжущих из основных зол ТЭЦ. Вяжущее включает следующие компоненты, мас.%: глина 15-25, цемент 25-40, основная зола ТЭЦ остальное. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут составляет 35,4-44,2 МПа. Вяжущее характеризуется равномерным изменением объема. 2 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении вяжущих из основных зол ТЭЦ.

Известно вяжущее [1] содержащее золу ТЭЦ основу, цемент 15-25% и известь 10-30% Недостаток этого состава заключается в относительно большом содержании дорогостоящей извести, низкой прочности вяжущего из основной золы ТЭЦ и неравномерном изменении объема твердеющих образцов.

Известно также вяжущее [2] содержащее основные золошлаковые отходы ТЭЦ, портландцемент 30-40% и добавку двуводного гипса 5% Это вяжущее имеет низкую прочность образцов и требует введения пластифицирующих компонентов, например извести, для повышения водоудерживающей способности растворов на его основе.

Наиболее близким по виду применяемых компонентов к предлагаемому является вяжущее, входящее в состав сырьевой смеси [3] включающей золосодержащий компонент в виде золошлаковой смеси 65-75% глину 10-15 и цемент 15-25% Это вяжущее имеет низкую прочность, входит в состав сложной грубодисперсной смеси (бетона) и содержит воду, внесенную с глиной-сырцом и золошлаковой смесью, что с учетом коротких сроков схватывания резко ограничивает сферу его использования (в районах отвалов ЗШС). Кроме того, в связи с наличием крупного заполнителя (шлака) оно не может применяться для приготовления кладочных и штукатурных растворов, а также безобжигового кирпича. В случае же применения основных ЗШС за счет гидравлического золошлакоудаления теряется клинкерный потенциал золы, снижается прочность строительных материалов и изделий. Все это сдерживает использование имеющихся возможностей сырьевой базы для развития производства местных материалов, а ЗШС по-прежнему складируются в неиспользуемых отвалах.

Цель изобретения повышение прочности вяжущего и расширение сырьевой базы строительства.

Это достигается тем, что вяжущее, включающее золосодержащий компонент, глину и цемент, в качестве золосодержащего компонента содержит основную золу ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас. Глина 15-25 Цемент 25-40 Основная зола ТЭЦ Остальное Для экспериментальной проверки предлагаемого изобретения берут золу Абаканской ТЭЦ, являющуюся продуктом сжигания ирша-бородинского угля КАТЭКа, глинистые вскрышные породы Изыхского угольного разреза и портландцемент М400 Ачинского цементного завода.

Зола содержит стеклофазу, обожженное глинистое вещество, кварц, углистое вещество. Рентгенофазовым анализом в ней выявлены магнетит, кварц, муллит, нонтронит, кальцит, гематит, оксид кальция, моносиликаты кальция и алюминия. Ее химический состав, мас. SiO₂ 46,24, Al₂O₃ 6,56, Fe₂O₃ 7,78, TiO₂ 0,84, CaO_общ 26,34, СаO_своб 2,94, MgO 5,28, K₂O 0,24, Na₂O 0,51, SO₃ 1,45, п.п.п. 1,82. Гранулометрический состав золы, характеризуемый остатком на сите N 008, составляет 3,35% Глинистые вскрышные породы содержат каолинит, монтмориллонит, полевые шпаты, иллит и кварц. Их химический состав, мас. SiO₂ 61,26, Al₂O₃ 16,45, TiO₂ 0,31, Fe₂O₃ 4,76, CaO 4,82, MgO 1,41, Na₂O 0,41, K₂O 0,32, п.п.п. 9,18. Остаток на сите N 008 составляет 8,9, пластичность 29.

Подготовка вяжущего включает смешивание компонентов в заданном соотношении в течение 0,2 ч в шаровой мельнице. Из полученного вяжущего изготавливают раствор состава 1:3 (вяжущее:песок вольский) и формуют образцы балочки с размерами 40х40х160 мм, которые хранят в эксикаторах над водой. Равномерность изменения объема вяжущего определяют на образцах лепешках, изготовленных из теста нормальной густоты.

Составы вяжущего приведены в табл. 1, а результаты испытаний в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемое вяжущее имеет в 1,4-1,1 раза большую прочность в сравнении с прототипом. Кроме того, по принятой технологии вяжущее создается в виде сухого тонкодисперсного продукта, что позволяет транспортировать, хранить и применять его общепринятыми для цементов методами, а установки (цехи) по производству вяжущего могут строиться как в зонах ТЭЦ, так и в значительном удалении от них. Благодаря использованию двух сухих компонентов (золы ТЭЦ и цемента) предоставляется также возможность изготовления вяжущего и менее энергоемким методом путем введения всего потребного количества воды в глину-сырец и приготовления шликера с последующим внесением в него золы и цемента.

Таким образом, предлагаемое вяжущее характеризуется технологической гибкостью приготовления и применения, за счет чего дополнительно увеличиваются возможности использования золы ТЭЦ и тем самым расширяется сырьевая база строительства.

Формула изобретения

ВЯЖУЩЕЕ, включающее золусодержащий компонент, глину и цемент, отличающееся тем, что в качестве золусодержащего компонента оно содержит основную золу ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.

Глина 15 25 Цемент 25 40 Основная зола ТЭЦ Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1