Способ получения золошлакового бетона


 


Владельцы патента RU 2553130:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций. Технический результат - повышение прочности, сокращение длительности технологического процесса. В способе получения бетона, включающем дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и последующее твердение, используют в качестве заполнителя отвальную золошлаковую смесь, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-6 с прочностью по дробимости Др=12,5-15,3%, истинной плотностью ρи=2320-2490 кг/м3 и ППП=2,65-4,78% при соотношении фракций, %: фр. 5 мм 11,2, фр.2,5 мм 19,4, фр. 1,25 мм 17,1, фр. 0,63 мм 25,2, фр. 0,315 мм 14,3, фр. 0,14 мм и менее 12,8, в качестве вяжущего - вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-7 с истинной плотностью ρи=2610-2830 кг/м3 и ППП=3,4-5,6%, и жидкого стекла, изготавливаемого из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью 2170-2390 кг/м3 и содержанием 7-11 мас.% кристаллических примесей, с силикатным модулем n=0,8-1,3 и плотностью ρ=1,37-1,39 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос II поля 19,4-20,9, указанная отвальная золошлаковая смесь 58,2-62,7, указанное жидкое стекло 16,4-22,4, осуществляют формование изделий вибрированием, после чего осуществляют выдерживание в течение 1 ч в воздушно-сухих условиях при температуре 15-25°C, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80±5°C по режиму 2+4+2 ч. 6 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из бетонов.

Известен способ получения строительного материала, включающий дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание и формование образцов, тепловлажностную обработку, причем в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего углеродистые примеси - графит С и карборунд с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,38 г/см3, а в качестве заполнителя - отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с размером зерен 0,63-2,5 мм, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля [Патент RU №2252923, 27.05.2005, с.3].

Недостатками описываемого способа являются относительно невысокие прочностные показатели строительного материала и использование в качестве заполнителя лишь шлаковой составляющей золошлаковой смеси, что не позволяет утилизировать в составе бетона зольную составляющую с размером зерен менее 0,63 мм и приводит к образованию значительного объема отходов.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является способ получения бетона, включающий дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и их твердение с последующим выдерживанием изделий; в качестве заполнителя используется отвальная золошлаковая смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с насыпной плотностью ρ=1250-1330 кг/м3, влажностью 3-4%, на 20-47% состоящая из шлакового щебня с размером фракций 5 мм и на 80-53% - шлакового песка с модулем крупности 4,41-3,57, а в качестве вяжущего используется золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса I поля, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской области, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с насыпной плотностью 230-245 кг/м3 и содержащего высокодисперсные кристаллические частицы графита и β-модификации карбида кремния в количестве 10-13%, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,33-1,41 г/см3, формуются изделия прессованием под нагрузкой 1-5 МПа, а твердение осуществляется в камере тепловлажностной обработки при температуре 80°C по режиму 2+3+3+3 часа с последующим выдерживанием распалубленных пропаренных изделий в течение 30-60 суток в помещении с температурой воздуха 20-25°C [Патент RU №2374209, 27.11.2009, c.5].

Недостатками описываемого способа являются относительно невысокие прочностные показатели бетона, длительность процесса твердения изделий.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение способа получения бетона.

Технический результат - повышение прочностных показателей бетона, сокращение длительности технологического процесса.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ получения бетона включает дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и последующее твердение; в качестве заполнителя используют отвальную золошлаковую смесь, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-6 с прочностью по дробимости Др=12,5-15,3%, истинной плотностью ρи=2320-2490 кг/м3 и потерями после прокаливания ППП=2,65-4,78% при следующем соотношении фракций, %:

фр. 5 мм 11,2
фр. 2,5 мм 19,4
фр. 1,25 мм 17,1
фр. 0,63 мм 25,2
фр. 0,315 мм 14,3
фр. 0,14 мм и менее 12,8

а в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-7 с истинной плотностью ρи=2610-2830 кг/м3 и потерями после прокаливания ППП=3,4-5,6%, и жидкого стекла, изготавливаемого из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью 2170-2390 кг/м3 и содержанием 7-11 мас.% кристаллических примесей, с силикатным модулем n=0,8-1,3 и плотностью ρ=1,37-1,39 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная зола-унос II поля 19,4-20,9
Указанная отвальная золошлаковая смесь 58,2-62,7
Указанное жидкое стекло 16,4-22,4

формование изделий осуществляют вибрированием, после чего осуществляют выдерживание в течение 1 часа в воздушно-сухих условиях при температуре 15-25°C, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80±5°C по режиму 2+4+2 час.

Образцы для испытания готовили следующим образом.

Золу-унос II поля, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-7 с насыпной плотностью ρн=998 кг/м3, остатком на сите №008 - 10,8% и влажностью W=0,21%, и отвальную золошлаковую смесь, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-6 с насыпной плотностью ρн=1150 кг/м3, влажностью W=0,35% и модулем крупности Мкр=3,3, перемешивают в соотношении «Зола II поля : Золошлаковая смесь» = 1:3. Свойства золы-унос и отвальной золошлаковой смеси представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1
Свойства золы-унос II поля
Насыпная плотность, кг/м3 Истинная плотность, кг/м3 Влажность, % Остаток на сите №008, % Потери после прокаливания, %
998 2610-2830 0,22 10,8 3,4-5,6
Таблица 2
Химический состав золы-унос II поля
Содержание оксидов, мас.%
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O SO3 MgO
50,5 8,6 8,4 20,5 0,1 0,6 1,5 1,7
Таблица 3
Свойства отсева от дробления диабаза
Насыпная плотность, кг/м3 Насыпная плотность, кг/м3 Влажность % Прочность по дробимости, % Потери после прокаливания Модуль крупности (Мкр)
2320-2490 1150 0,35 12,5-15,3 2,65-4,78 3,3
Таблица 4
Гранулометрический состав отвальной золошлаковой смеси
Остатки на ситах, % Размеры отверстий сит, мм
5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 менее 0,14
частные 11,2 19,4 17,1 25,2 14,3 7,9 4,9
полные 11,2 30,6 47,7 72,9 87,2 95,1 100
Таблица 5
Химический состав отвальной золошлаковой смеси
Массовое содержание компонентов, мас.%
SiO2 Al2O3 Fe2O3 R2O CaOобщ CaOсв MgO SO3
48,0 8,6 6,7 0,6 26,4 6,4 2,9 0,4

После этого смесь сухих компонентов затворяют жидким стеклом с силикатным модулем n=0,8-1,3 и плотностью ρ=1,37-1,39 г/см3 из микрокремнезема с насыпной плотностью ρн=275 кг/м3. Смесь перемешивают в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2 мин. Формование образцов осуществляют на лабораторной виброплощадке, после чего образцы выдерживают в течение 1 часа в воздушно-сухих условиях при температуре 15-25°C. Твердение образцов осуществляют пропариванием при температуре 80±5°C по режиму 2+4+2 час. После этого осуществляют испытание пропаренных образцов. Результаты представлены в таблице 6. Аналогично подготовлены и испытаны другие образцы. Результаты также представлены в таблице 6.

Анализ полученных данных показывает, что по предлагаемому способу получены достаточно прочные образцы бетона. Кроме того, предлагаемый способ проще способа по прототипу, так как в нем полностью отсутствует достаточно длительный период выдерживания пропаренных изделий в течение 30-60 суток в помещении с температурой воздуха 20-25°C. И наконец, предлагаемый способ позволяет сократить длительность тепловлажностной обработки на 3 часа.

Таблица 6
Результаты испытаний
№ п/п Состав смеси, мас.% Характеристика отвальной золошлаковой смеси Характеристика золы-унос II поля Свойства жидкого стекла из микрокремнезема Предел прочности, МПа
Вяжущее Заполнитель - золошлаковая смесь
Алюмосиликатный компонен - зола-унос II поля Щелочной компонент - жидкое стекло из микрокремнезема Истинная плотность, кг/м3 Прочность по дробимости, % Потери после прокаливания, % Истинная плотность, кг/м3 Потери после прокаливания, % Силикатный модуль жидкого стекла Плотность жидкого стекла, г/см3 Истинная плотность микрокремнезема, кг/м3 Содержание примесей в микрокремнеземе, мас.% при изгибе при сжатии
1 19,4 22,4 58,2 2320 12,5 4,78 2660 5,0 1,3 1,37 2230 8 4,30 26,2
2 19,8 20,8 59,4 2490 15,3 2,65 2770 3,9 1,1 1,38 2170 7 4,36 26,3
3 20,2 19,2 60,6 2440 14,6 3,18 2720 4,5 1,0 1,38 2390 11 4,70 28,6
4 20,6 17,6 61,8 2360 13,2 4,24 2610 5,6 0,9 1,39 2280 9 4,52 27,1
5 20,9 16,4 62,7 2400 13,9 3,71 2830 3,4 0,8 1,39 2340 10 4,53 28,6

Способ получения бетона, включающий дозирование заполнителя и компонентов вяжущего, их перемешивание, формование изделий и последующее твердение, отличающийся тем, что в качестве заполнителя используют отвальную золошлаковую смесь, полученную при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-6 с прочностью по дробимости Др=12,5-15,3%, истинной плотностью ρи=2320-2490 кг/м3 и потерями после прокаливания ППП=2,65-4,78% при следующем соотношении фракций, %:

фр. 5 мм 11,2
фр.2,5 мм 19,4
фр. 1,25 мм 17,1
фр. 0,63 мм 25,2
фр. 0,315 мм 14,3
фр. 0,14 мм и менее 12,8

а в качестве вяжущего используют вяжущее, состоящее из золы-унос II поля, полученной при сжигании бурых Канско-Ачинских углей на Иркутской ТЭЦ-7 с истинной плотностью ρи=2610-2830 кг/м3 и потерями после прокаливания ППП=3,4-5,6%, и жидкого стекла, изготавливаемого из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью 2170-2390 кг/м3 и содержанием 7-11 мас.% кристаллических примесей с силикатным модулем n=0,8-1,3 и плотностью ρ=1,37-1,39 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанная зола-унос II поля 19,4-20,9
Указанная отвальная золошлаковая смесь 58,2-62,7
Указанное жидкое стекло 16,4-22,4

формование изделий осуществляют вибрированием, после чего осуществляют выдерживание в течение 1 ч в воздушно-сухих условиях при температуре 15-25°C, а твердение осуществляют пропариванием при температуре 80±5°C по режиму 2+4+2 ч.



 

Похожие патенты:
Группа изобретений относится к производству газобетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Способ изготовления газобетона включает дозирование и смешивание 0,96 кг алюминиевой пудры с 20 кг кварцевого песка и 3,4 кг золы-уноса, их совместный помол до прохождения через сетку № 0,63, дозирование и последовательное добавление 15,6 кг портландцемента, 15,6 кг молотой негашеной извести и 18,6 кг воды, нагретой до температуры 70-100°C, укладку полученной смеси в нагретые до температуры 35-45°C формы, затвердевание, извлечение из форм и тепловлажностную обработку при температуре 175°C и давлении 0,8 МПа в течение 10-12 часов.
Изобретение относится к производству теплоизоляционного материала из отходов металлургического, деревоперерабатывающего производства, бытовых отходов и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.

Изобретение относится к композиции для получения силикатного кирпича. Композиция для получения силикатного кирпича, содержащая известь, песок, воду и по меньшей мере один пластификатор, где по меньшей мере один пластификатор представляет собой гребенчатый полимер КР по приведенной структурной формуле.

Группа изобретений относится к составам сырьевых смесей и способам приготовления ячеистых бетонов неавтоклавного твердения и может быть использована в промышленности строительных материалов для получения теплоизоляционно-конструкционных изделий.
Изобретение относится к производству строительных материалов, преимущественно к производству бетона на основе керамзитового гравия для изготовления железобетонных изделий в объемно-блочном домостроении.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам тепловой обработки бетона и может найти применение в строительстве при изготовлении сборных бетонных или железобетонных изделий и конструкций.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям камер для сушки бетонных и железобетонных изделий. Изобретение позволит уменьшить потери тепловой энергии.

Изобретение относится к изготовлению изделий путем карбонизации. Способ изготовления изделия, связанного преимущественно карбонатом, включает получение щелочного гранулированного материала с рН не менее 8,3, содержащего, по меньшей мере, одну фазу силиката щелочноземельного металла, прессование его с получением заготовки с пористостью не более 37 об.% и проницаемостью не менее 1·10-12 см2, взаимодействие заготовки, не насыщенной влагой, с СО2 при температуре не менее 70°C и давлении не менее 0,5 МПа в присутствии воды с образованием не менее 5 мас.% карбонатов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для электромагнитной обработки бетонной смеси. .
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для получения строительного материала. .
Изобретение относится к композиции, включающей кислотостойкое неорганическое связующее и волокна. Композиционный строительный материал, содержащий по меньшей мере одно неорганическое связующее и волокнистый материал, где неорганическое связующее представляет собой растворимое стекло, доля содержания растворимого стекла в композиционном строительном материале составляет 2-99 мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного слоя, содержащая синтетический волокнистый наполнитель, жидкое стекло, добавку, согласно изобретению в качестве добавки включает портландцемент М 500 при следующем соотношении компонентов, вес.ч: синтетический волокнистый наполнитель длиной 2-100 мм 100, жидкое стекло 40-60, портландцемент М 500 30-40.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов для жилищного и гражданского строительства.
Настоящая группа изобретений обеспечивает полиуретановые композиции, основанные на кремнии. Полиуретановая композиция, основанная на кремнии, получаемая посредством реагирования ингредиентов, содержащих полиизоцианат, водный силикат и гидратируемый алюмосиликат, выбранный из метакаолина, летучей золы и их смесей, полиол и необязательно инертный наполнитель.
Изобретение относится к неорганическим связующим. Система неорганического связующего вещества включает, мас.ч.: 10-30 по меньшей мере одного латентного гидравлического связующего вещества, выбранного из доменного шлака, шлакового песка, молотого шлака, электротермического фосфорного шлака и металлосодержащего шлака, 5-22 по меньшей мере одного аморфного диоксид кремния, выбранного из осажденного диоксид кремния, пирогенного диоксида кремния, микрокремнезема и стеклянного порошка, 0-15 по меньшей мере одного реакционно-способного наполнителя, выбранного из буроугольной летучей золы, минеральноугольной летучей золы, метакаолина, вулканического пепла, туфа, трасса, пуццолана и цеолитов, и 3-20 по меньшей мере одного силиката щелочного металла, и в которой содержание СаО 12-25 мас.%, для схватывания требуется 10-50 мас.ч.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных конструкций. Возможно также применение для работ с реконструируемым трубопроводом, таким как канализационный коллектор.
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 69,0-74,0, размолотый до прохождения через сетку №014 доломит 4,0-8,0, кварцевый песок 9,0-12,0, жидкое стекло 10,0-14,0.
Изобретение относится к составу сырьевой смеси для производства строительных материалов, в частности пористых искусственных изделий, и может быть использовано при изготовлении гранулированного теплоизоляционного материала и особо легкого заполнителя для бетонов.
Изобретение относится к технологии получения неорганических термостойких, антикоррозионных композиционных материалов при производстве пластиков, антифрикционных и смазочных материалов при изготовлении композиционных материалов для строительной, электротехнической, атомной, машиностроительной и химической промышленностей.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства безобжиговых теплоизоляционных материалов, применяемых для изоляции зданий, сооружений и трубопроводов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам бетонной смеси, и может быть использовано для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а также тротуарной плитки.
Наверх