Зола унос в мостовых жб балках. Рекомендации по применению золы, шлака и золошлаковой смеси тепловых электростанций в тяжелых бетонах и строительных растворах 

Золы уноса отходы, образующиеся в результате сжигания углей в пылевидном состоянии и улавливаемые электрофильтрами или другими устройствами. Обычно представляют собой рыхлые дисперсные материалы с частицами менее 0,3 мм. Золы в зависимости от химического состава подразделяют на типы: кислые (К) - антрацитовые, каменноугольные и буроугольные, содержащие оксид кальция до 10 %; основные (О) - буроугольные, содержащие оксид кальция более 10 % по массе. Золы в зависимости от качественных показателей подразделяют на 4 вида: I, II, III, IV. Обозначение марки золы включает вид сжигаемого угля, тип и вид золы, обозначение стандарта. Используют в дорожном строительстве: при укреплении грунтов в качестве малоактивного вяжущего материала, в бетонах для экономии цемента и заполнителей, улучшения технологических свойств бетонной и растворной смесей, а также показателей качества бетонов и растворов; в качестве минерального порошка.

Строительный словарь .

Смотреть что такое "Золы уноса" в других словарях:

ОДМ 218.2.031-2013: Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве - Терминология ОДМ 218.2.031 2013: Методические рекомендации по применению золы уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве: 3.1 активная минеральная добавка к цементу (извести): Тонкодисперсная …

ГОСТ 25818-91**: Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия - Терминология ГОСТ 25818 91**: Золы уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия: 1. Аппаратура Формы для изготовления образцов призм размером (2,5´2,5´28,0) см (черт. 1). * Действует до 01.01.92. Вкладыши из нержавеющей стали… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

зола-уноса (ЗУ) - 3.3 зола уноса (ЗУ): Тонкодисперсный материал размером менее 0,315 мм, образующийся из минеральной части твердого топлива, сжигаемого в пылевидном состоянии, и улавливаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов тепловых электростанций.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Зола унос - – тонкодисперсный материал, образующийся на тепловых электростанциях в результате сжигания углей в топках котлоагрегатов и собираемый золоулавливающими устройствами. [ГОСТ 25137 82] Зола уноса – улавливаемый электрофильтрами… …

Характеристики - К.4. Характеристики Применяют следующие дополнительные характеристики: К.4.3.1.2. Номинальное напряжение изоляции Минимальное значение номинального напряжения изоляции должно быть 250 В. К.4.3.2.1. Условный тепловой ток на открытом воздухе… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Минеральный порошок - 2.7. Минеральный порошок для ЩМА должен отвечать требованиям ГОСТ 16557 78. Допускается использовать в качестве минерального порошка при соответствующем технико экономическом обосновании зерна из отсевов дробления горных пород мельче 0,16 мм и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Газозолобетон - – газобетон на основе цемента и золы, полностью или частично замещающих песок. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Газозолобетон – разновидность ячеистого бетона, изготавливаемого из смеси… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ГОСТ 25818{ 91} Золы уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия. ОКС: 91.100.10 КГС: Ж17 Заполнители неорганические и органические Взамен: ГОСТ 25818 83 Действие: С 01.07.91 Изменен: ИУС 5/2001 Примечание: в части методов… … Справочник ГОСТов

золоотвал - 3.6 золоотвал: Место для складирования золы уноса и шлака в виде золошлаковой смеси. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

золошлаковая смесь (ЗШС) - 3.8 золошлаковая смесь (ЗШС): Полидисперсная смесь из золы уноса и шлака топливного, образующаяся при их совместном удалении на тепловых электростанциях. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

• , В. В. Воронин , Л. А. Алимов , Ю. М. Баженов Категория: Научная и техническая литература Издатель: , Производитель: Ассоциация строительных вузов (АСВ) ,
• Наномодифицированные цементные бетоны , Баженов Ю.М. , Данное издание посвящено наномодифицированным бетонам, которые рассматриваются с позиции структуро-технологической теории бетонов, включающей понятия начального структурообразования и свойств… Категория: Теоретические и практические основы строительства Серия: Издатель:

Электричество - "линия жизни" современной цивилизации. В Индии угольные электростанции - главный источник энергии. В процессе производства электричества на них образуется побочный продукт - зола-унос. Это очень хороший ресурс, который может быть успешно использован в производстве цемента и бетона, так же, как и в других областях.

Цементно-бетонные заводы нуждаются в нем особенно сильно.

Добыча и хранение золы-уноса

В Индии более 70% электричества производится на угольных теплоэлектростанциях. Индийский уголь содержит очень высокий процент золы, варьирующийся от 30% до 45%. Всего в Индии производится около 100 миллионов тонн золы каждый год.

Более тяжелые частицы - примерно 20%, собирающиеся на дне бойлера, называются "донной золой". Остальные 80%, более мелкие, уносятся газами и собираются в электростатических фильтрах (ESP). Это и есть зола-унос.

Зола-унос относится к пуццолановым материалам. Она транспортируется пневматическими механизмами в специальные башни наподобие силосных, где и хранится.

Зола-унос собирается в разных частях ESP. Более крупные и грубые частицы скапливаются в первых нескольких областях, и с каждой последующей областью они становятся все мельче и мельче.

Перед тем, как золу-унос используют в производстве бетона, ее проверяют на отсутствие крупных частиц и недогоревшего угля.

После этого ее загружают в закрытые цистерны и отправляют на RMC-завод.

Также зола-унос продается в пакетах на ТЭС города Бадарпур.

На RMC-заводе зола-унос и цемент хранятся отдельно в "силосных" башнях.

Различные строительные материалы, такие, как крупный наполнитель, песок и т.д., также складируются на заводе, и нет никакой нужды хранить их на месте строительства.

Зола-уноса в производстве бетона

Портланд-цемент, смешанный с водой, дает цементный материал. Еще при этом вырабатывается некоторое количество "свободной" извести. Она делает бетон пористым. Однако, если в смеси есть зола-унос, известь вступает с ней в реакцию, в результате чего получается дополнительный цементный материал. Он делает бетон гуще, прочнее и надежнее. Присутствие золы-уноса также помогает справиться с высокой температурой и повышенной влажностью.

Бюро индийских стандартов IS:456 разрешает использование золы-уноса в качестве частичной замены обычного портланд-цемента до 35%. Это сокращает потребность в обычном портланд-цементе, а значит,помогает сохранять уголь и известняк, что очень экономически важно. Также это сокращает выбросы углекислого газа в атмосферу и поэтому является экологичным.

Цемент, зола-унос, крупный наполнитель, мелкий наполнитель и вода автоматически смешиваются. Управление происходит в контрольной комнате.

Готовую бетонную смесь с RMC-завода собирают в транзитные миксеры и перевозят на место строительства.

Каждую партию бетонной смеси тестируют в лабораториях на заводе перед отправкой на место. Там транзитный миксер выгружает бетон везде, где он требуется.

Мы поговорили с мистером Раджешем Агарвалем, главным инженером Делийской Метростроительной Корпорации, по поводу его взглядов на использование золы-уноса в бетоне:

" Мы, Делийская Метростроительная Корпорация, используем золу-унос, смешанную с бетоном, при строительстве подземных конструкций. И, естественно, считаем ее очень полезной. Зола-унос, будучи пуццолановым материалом, реагирует с известью. Поэтому бетон становится прочнее, чем при обычной реакции. Зола, смешанная с бетоном, заметно улучшает надежность бетона и эффективность низкощелочных реакций с наполнителем, снижает воздействие сульфатов, делает бетон прочнее, предотвращает коррозию арматуры и удлиняет срок действия строений. Поэтому мы не ограничиваемся только песком, традиционными мелкими и крупными наполнителями, цементом и другими обычными материалами, имеющимися в наличии на RMC-заводах."

Мы спросили мистера Шибана Рейну, генерального директора Национального совета по цементу и строительным материалам, что он думает об использовании золы-уноса:

" Зола-унос, как мы все знаем, больше не побочный продукт, а очень ценный ресурс. Архитекторы и строители могут извлечь из нее большую выгоду. Как крупная, так и мелкая, зола-унос - продукт высочайшего качества. Зола-унос может абсорбировать известь, ведь она содержит активный кремниевый компонент, который и делает это. В результате стопроцентная потенциальная сила обычного портланд-цемента становится реальностью. И на это как раз и стоит обратить внимание. Мы видим, что обычный цемент превращается в нечто лучшее, когда в него добавляют золу-унос. Повышается его текучесть. Сейчас зола-унос широко применяется в строительной индустрии. На месте строительства рабочим нужно думать, где хранить цемент и множество других вещей. Но нет нужды задумываться о хранении наполнителей, в том числе и золы-уноса. Нужно просто позвонить по телефону, внести определенный аванс, и вам доставят их точно в срок."

На сегодняшний день в Индии работает более 60 RMC-заводов. На тепловых электростанциях наладили сбор золы-уноса. Индийские ТЭС должны проделать большой и долгий путь, чтобы справиться с дефицитом электричества в этой развивающейся стране. Зола-унос, один из побочных продуктов их действия, имеет огромный потенциал при ее мудром и рациональном использовании на RMC-заводах.

В заключение стоит напомнить о преимуществах использования золы-уноса в бетоне:

• Высокая, и долговременная прочность.
• Высокая надежность.
• Низкая проницаемость.
• Низкое нагревание при повышенной влажности.
• Повышенная сопротивляемость к сульфатам и коррозии.
• Сниженная реакция между щелочью и наполнителем.

Можно без преувеличения назвать этот полезный и ценный продукт великим детищем нашей эры.

Зола-унос представляет собой тонкодисперсный материал с малым размером частиц, что позволяет использовать ее для ряда производств без дополнительного помола. Характерной особенностью золы является присутствие в ней около 5-6 % несгоревшего топлива, а также железа, в основном в записной форме. Частицы шлака имеют размеры от 0,2 до 20--30 мм. В топках с жидким шлакоудалением шлак получается в гранулированном виде. Для него характерна стекловидная структура.[ ...]

В настоящее время в России ежегодно образуются десятки миллионов тонн золошлаковых отходов. Каждые сутки работы на угле ТЭС накапливается до 1 тыс. т золы и шлака. Подавляющая их часть направляется в отвалы, а в строительной индустрии утилизируется лишь 3-5% ЗШО. Для сравнения: в США и Германии - 40-60%. В США из 20 млн т ежегодно образующихся зол уноса только для изготовления бетона утилизируется 7 млн т.[ ...]

Зола уноса и шлаки образуются при сгорании твердого топлива в присутствии кислорода воздуха при температуре 800°С.[ ...]

Зола-унос может использоваться в производстве строительных материалов без дополнительной обработки (помола, просеивания и т.п.). Нелетучая зола может использоваться в гранулированном виде в дорожном строительстве для изготовления основания участков парковки автомобилей, велосипедных дорожек, дорог, набережных. Ее можно использовать в качестве покрытия на полигонах для размещения твердых бытовых отходов.[ ...]

Зола-унос сухого улавливания может применяться в качестве самостоятельного медленно твердеющего вяжущего, а также в сочетании с портландцементом и известью, в том числе при строительстве автомобильных дорог для укрепления грунтов. Опыт строительства Братской ГЭС на примере утилизации отходов Иркутской ТЭС-1 показал, что эола-унос может быть применена для изготовления бетонных растворов при строительстве плотин, дамб и других гидротехнических сооружений. Ее можно также использовать в качестве покрытия на полигонах для размещения ТБО.[ ...]

Зола-унос добавляется в производстве тяжелых, легких, ячеистых бетонов.[ ...]

Активная зола-уноса сухого отбора может быть использована в качестве минерального порошка в производстве пористого и высокопористого асфальтобетона марок I, II и в горячих и теплых смесях марки III для плотного асфальтобетона, а также в бетонах, применяемых для строительства покрытий и оснований дорог.[ ...]

Использование золы-уноса сухого отбора и ЗШМ отвалов гидроудаления. Очень широк диапазон использования ЗШМ в бетонах: от гидротехнического бетона, в котором сухая зола применяется как заменитель части цемента (до 25 %), до шлакобетона и стеновых блоков из него, в которых в качестве мелкого и крупного заполнителя используются зола и шлак из отвалов и текущего выхода .[ ...]

Характеристики золы (уноса), полученной в топках котлов, несколько отличаются по физико-химическим свойствам и химическому составу от золы, полученной в лабораторных условиях. Такое отличие определяется температурными условиями и временем сжигания частиц топлива в топке, где температура значительно выше 800° С. Основными отличительными факторами является шлакование (расплавление) части минеральной составляющей топлива и наличие в золе частиц недогревшего топлива (механического недожога).[ ...]

Для улавливания золы из потока дымовых газов на современных ТЭС применяют механические и электрические устройства. Значительным недостатком ГЗУ является большой расход вода. Для транспортировки I т золошлаков затрачивается от 10 до 50 м3. В целях сокращения потребления вода на нужды ГЗУ создается оборотная система, когда очистившаяоя от частичек золы и шлака осветленная вода вновь направляется по оборотному трубопроводу на ТЭС в голову системы ГЗУ. В настоящее время в СССГ оборотными системами 1ВУ оборудовано более 57% общего чиола электростанций, сжигающих твердое топливо.[ ...]

Примером использования золы и шлака Иркутской ТЭЦ-1 может служить Ангарский цементно-горный комбинат, забирающий из отвалов ТЭЦ ежегодно около 300 тыс. т отходов. Золошлак там с успехом используется в качестве глинистой составляющей портландце-ментного клинкера, кроме того, комбинат ежегодно перерабатывает до 100 тыс. т сухой золы-уноса. Миллионы рублей «извлек» таким образом Ангарский комбинат, превратив отвалы ТЭЦ-! в своеобразную сырьевую базу. Добавка золы в низкомарочные бетоны и растворы снижает расход цемента на 22-30 % и улучшает качество смесей.[ ...]

Важно отметить, что в ряде случаев зола-унос пригодна для утилизации в промышленности строительных материалов без дополнительной обработки (помола, просеивания и т. п.).[ ...]

При удалении мелкой и легкой фракции золы, которая уносится дымовыми газами из топок и улавливается фильтрами ТЭС в золосборники (такая зола называется золой-уноса), получают золу сухого отбора. Зола сухого отбора поступает с помощью пневмотранспорта либо непосредственно в транспортирующие средства, либо в силосы потребителя. На этих отвалах, имеющихся при каждой ТЭС, хранятся основные массы ЗШМ.[ ...]

Количественное соотношение между шлаками и золой-уносом зависит от конструкции топки и способа сжигания. В агрегатах с твердым шлакоудалением в шлак обычно переходит 10-20% всей золы топлива, с жидким - 20-40, в циклонных топках - до 85-90%.[ ...]

Основными твердыми загрязнителями воздушной среды являются золы уноса, шлаки, сажа.[ ...]

Наиболее качественной для практического применения является зола-уноса сухого отбора, поскольку она всегда отсортирована по фракциям с помощью электрических полей электрофильтров. Такая зола может храниться в силосах в сухом виде и применяться в производстве без дополнительной подготовки. Система подачи золы-уноса в бетоносмесительные узлы аналогична трактам подачи цемента.[ ...]

В процессе сжигания приходится удалять значительные количества золо-шлаковых отходов. С этой целью применяют жидкое или твердое шлакоудаление из нижней части топочных камер и улавливание золы-уноса. При жидком шлакоудалении получают гранулированный материал.[ ...]

Использованию отходов ТЭС должна предшествовать подготовка частиц: у золы-уноса - гомогенизация или фракционирование (сортировка) с целью снизить потери при прокаливании до менее 5%; шлаки, как правило, измельчаются и просеиваются для достижения равномерной зернистости и сохранения постоянного внешнего вида. Поскольку зола-унос ТЭС, сжигающих малореакционные уг и, содержит до 25% горючей массы, разработаны рекомендации по ее обогащению и утилизации с использованием углеродистой фракции в качестве энергетического топлива (Гоголей).[ ...]

Установлено также, что комплексные вяжущие на основе жидкого стекла, гидроксида кальция и золы-уноса обладают повышенными морозостойкостью, водостойкостью и водонепроницаемостью. Высокая прочность выявлена у вяжущих на основе зольной пыли, щелочной или карбонатной добавки натрия или калия в сочетании с лимонной кислотой.[ ...]

А. Т. Логвиненко и М. А. Савинкина проводили опыты с различными образцами полуводного гипса, золой уноса и шлаком. В обрабатываемой воде присутствовало двухвалентное железо (0,3-0,5 мг/л). Их опыты показали, что магнитная обработка воды, как правило, приводит к росту прочности образцов; для гипса наблюдается возрастание прочности во времени. Результаты исследования под электронным микроскопом показали, что в омагниченной воде образуются мелкокристаллические структуры, число мелких кристаллов значительно больше, чем в обычной воде , что обусловливает высокопрочностные характеристики материала .[ ...]

Прекрасно зарекомендовала себя разработанная ВНИИстроем, безотходная технология производства лицевого кирпича на основе зол ТЭС, позволяющая не только сэкономить средства на строительство и эксплуатацию золоотвалов, но и значительно уменьшить загрязнение среды. Поданным Л. С. Бариновойи Ю. С. Волкова (2002), замена в бетоне или растворе 15%-ного цемента на золу уноса или металлургический шлак, что технологически допускается, в перерасчете на мировые объемы их применения, могло бы снизить количество выбросов в атмосферу диоксида углерода (С02) на 300 млн т в год.[ ...]

В ряде случаев в качестве активаторов твердения применены растворы кислот: ортофосфорной (состав вяжущего, %: кислота - 28-40, зола-унос - 30-60, цимот - 12-30); 60%-ной серной в количестве 0,8% от массы золы; 0,4-2,0%-ной концентрированной соляной; 3%-ной соляной с добавлением 0,5-1,0% ССБ. В последнем случае прочность зольных и шлако-зольных бетонов и строительных растворов при нормальном, ускоренном твердении и автоклавной обработке превышает 200 кг/см2.[ ...]

Для тяжелых бетонов она используется взамен части цемента (10-30%) или части песка (150-200 кг/м3), обеспечивая снижение расхода цемента на 30-100 кг/м3. Аналогичны условия утилизации золы-уноса для конструкционных легких бетонов. Для теплоизоляционных легких бетонов зола-унос вводится частично или полностью взамен песка, обеспечивая снижение на 100-150 кг/м3 массы бетона и расхода цемента на 20-40 кг/м3 по сравнению с применением плотного песка. Практически нет экономии цемента и снижения плотности бетона для случаев использования пористого песка.[ ...]

Статистика говорит о том, что 60-90% раковых заболеваний обусловлены экологическими факторами. За 100 лет на Земле в результате разных причин осело более 20 млрд тонн шлаков, 3 млрд тонн зол уноса, миллионы тонн токсичных элементов - кобальта, никеля, мышьяка, цинка и др.[ ...]

В процессе совершенствования производства зольно-щелочных вяжущих предложена технология их получения, не требующая использования дефицитных щелочей (едкий натр, едкое кали) или совместного помола золы-уноса с добавками.[ ...]

Более эффективными аппаратами для улавливания пыли являются различные электрические фильтры, устанавливаемые, например, в котельных тепловых электростанций для очистки дымовых газов от сажи, летучей золы-уноса. К коронирующим и осадительным электродам фильтров (рис. 3.5) подводят постоянный ток высокого напряжения.[ ...]

Оборудование системы "Энвайро - Флок" состоит из высокопроизводительной модернизированной центрифуги фирмы "Alfa-Laval" и оборудования для смешения обезвреженного бурового раствора с обезвреживающим составом на основе цемента с добавками золы уноса ТЭЦ. Сточная вода закачивается в специальную емкость, в которую добавляется регулятор pH, органический или неорганический коагулянт и органический флокулянт (полиакриламид). Обработанная вода из смесительной емкости насосом подается в центрифугу для отделения жидкой фазы. Очищенная вода, т.е. вода, прошедшая центрифугу, пропускается через угольный фильтр и далее сбрасывается на рельеф местности. Система "Энвайро-Флок" смонтирована на специальном трайлере и включает емкость для хранения реагентов, емкости для смешивания и проведения процесса обработки сточной воды коагулянтом и флокулянтом, а также приборы контроля и управления процессом очистки.[ ...]

Температура в топливных камерах современных ТЭЦ достигает 1600 °С, топливо подается в камеру в пылевидном состоянии. Образующиеся из минеральной части топлива частицы пыли имеют различный фракционный состав. При размере до 100 мкм пылевидные частицы уносятся дымовыми газами (зола-унос). Более крупные частицы оседают на пол камеры и оплавляются, образуя стекловидную массу, которую затем подвергают грануляции.[ ...]

Полый центральный вал охлаждается воздухом, нагнетаемым снизу и выходящим из его верхней части. Некоторая часть этого предварительно нагретого воздуха по трубопроводам подается на нижний ярус и подвергается дальнейшему нагреву под воздействием температуры горячей золы и температуры самой печи, по мере того как он перемещается вверх. Затем воздух охлаждается, отдавая свое тепло, которое расходуется на высушивание поступающего на верхний под осадка. Проти-воточное движение воздуха и осадка приводит к оптимальным условиям сгорания. После двукратного прохода через печь воздух отводится в мокрый скруббер для удаления золы-уноса и выбрасывается в атмосферу. При необходимости печь может выполнять функции только сушильного устройства. Горячие газы из выносной топки направляют вместе с осадком сверху вниз; на подах происходит высушивание осадка без его подгорания.[ ...]

Золошлаковые материалы первой группы (активные) способны к самостоятельному твердению, поэтому их можно использовать взамен цемента для устройства оснований из укрепленных грунтов и местных малопрочных каменных материалов. Способностью к самостоятельному твердению обладает только зола-уноса сухого отбора. Ее называют самостоятельным медленно твердеющим вяжущим, от портландцемента она отличается меньшим содержанием клинкерных минералов, отсутствием алита, содержанием минералов низкой активности, извести, ангидрита и полуводного гипса, округлых сплавившихся частиц, оксидов щелочноземельных металлов, наличием стеклообразной фазы и органических веществ, что определяет замедленную гидратацию и замедленное по сравнению с укрепленными портландцементом твердение укрепляемых ею материалов.[ ...]

В настоящее время на большинстве ТЭЦ топливо сжигают в пылевидном состоянии, причем температура в топочной камере достигает 1200-1600°С. При этом конгломераты различных соединений, образующихся из его минеральной части, выделяются в виде пылевидной массы. Мелкие и легкие частицы (размеры от 5 до 100 мкм), содержащиеся в золе в количестве до 80-85 %, уносятся из топок конгломератов дымовыми газами, образуя так называемую золу-унос. Более крупные частицы оседают на под топки, оплавляются в кусковые шлаки или стекловидную массу, которую затем подвергают грануляции. Количественное соотношение между образующимися шлаками и золой-уносом различно, оно зависит от конструкции топки на ТЭЦ и ГРЭС. Так, в топках с твердым шлакоудалением в шлак обычно переходит 10-20 % всей золы топлива. В топках с жидким шлакоудалением в шлак переходит 20-40 %, а в циклонных топках - до 85- 90 % всей золы топлива. Топливные шлаки и зола-унос различаются по составу и свойствам в зависимости от вида топлива и способа его сжигания.[ ...]

В Иркутске по этой технологии освоено производство наружных стеновых панелей из неавтоклавного газоэолобетона для двухэтажных жилых домов и зданий соцкультбыта. Изделия изготовляют на агрегатно-поточной и конвейерной линиях комбината строительных конструкций. С целью снижения их усадки и повышения трещиностойкости используются ячеистые смеси повышенной вязкости следующего состава, на 1 м3: цемент М400 - 330 кг, зола-унос - 450 кг, алюминиевая пудра - 0,9 кг и В/Т=0,4. Необходимая степень поризации смесей обеспечивается за счет применения при формовании специальных прерывистых режимов вибрирования. Бетон стеновых панелей имеет среднюю плотность 800г900 кг/м3 и класс по прочности при сжатии Б2,5-В3,5, морозостойкость его составляет около 50 циклов, коэффициент теплопроводности 0,19-0,21 Вт/м°С. По результатам натурных наблюдений, стеновые панели после 6 лет эксплуатации имели трещины шириной 0,1-0,2 мм.[ ...]

Разработка составов и способов повышения противоэрозионной устойчивости почвенно-грунтовых систем криолитозоны . Физико-химические методы упрочнения грунтов широко применяются в строительстве, особенно в автодорожном, а также для борьбы с эрозией почв и грунтов. В качестве вяжущих используются различные химические вещества минерального и органического происхождения или их смеси. В составе минеральных вяжущих находят применение цементы, известь, гипс, золы уноса, золошлаковые смеси, а также водные растворы хлористых солей кальция, натрия, алюминия и др. К важнейшим компонентам органических структурообразователей грунтов относятся смолы, битумы, сырые нефти. С теоретических и практических позиций авторами данной работы обосновано использование тяжелых нефтяных остатков нефтепереработки в качестве органических структурообразователей грунтов.[ ...]

Расчет степени улавливания обычно ведется для каждой фракции частиц отдельно. Содержание той или иной фракции Ф, можно найти из кривой остатков на сите вычитанием остатков на сите на концах заданного изменения диаметров частиц (рис. 2.1, в). При расчете золоуловителей диаметр принимают постоянным, равным среднеарифметическому диаметру на его концах. Так, в диапазоне изменения диаметров от 10 до 20 мкм в расчетах принимают в качестве среднего значения 15 мкм. В табл. 2.1 приведен фракционный состав золы уноса некоторых топлив СССР.[ ...]

Наряду с перечисленными выше методами уменьшения размеров кусковых материалов и их разделения на классы крупности в практике рекуперадионной технологии твердых отходов большое распространение имеют методы, связанные с решением задач укрупнения мелкодисперсных частиц. ВМР, имеющие как самостоятельное, так и вспомогательное значение и объединяющие различные приемы гранулирования, таблетирования, брикетирования и высокотемпературной агломерации. Их используют при переработке в строительные материалы рада компонентов отвальных пород добычи многих полезных ископаемых, хвостов обогащения углей и золы - уноса ТЭС, в процессах утилизации фосфогипса в сельском хозяйстве и цементной промышленности, при подготовке к переплаву мелкокусковых и дисперсных отходов черных и цветных металлов, в процессах утилизации пластмасс, саж, пылей и древесной мелочи, при обработке шлаковых расплавов в металлургических производствах и электротермофосфорном производстве и во многих других процессах утилизации и переработки ВМР.

Состав и строение золы зависят от многих факторов, таких как вид сжигаемого топлива, его зольность, тонкость помола при его подготовке, химический состав минеральной части топлива и т.д.

Зола-уноса применяется:

Для улучшения свойств тяжелых бетонов: взамен части песка, как самостоятельный компонент и вместо части цемента.

При производстве легких бетонов. При подготовке оснований автодорог используются малоцементные бетоны. Зола-уноса также используется в шлакосиликатных бетонах, которые применяют для ремонта дорог, аэродромов, мостов, а также при устройстве полов, стойких к кислоте, в химических цехах, животноводческих комплексах, металлургических производствах.

При производстве пенобетона, введение её в пенобетонную смесь повышает агрегативную устойчивость смеси в период между началом и окончанием схватывания цементного теста, что позволяет предотвратить перемещение компонентов и предупредить негативное влияние на формирование структуры.

Зола-уноса легко заменяет цемент в производстве строительных растворов, товарных бетонов, готовых изделий. Она применяется в качестве добавки к цементу, при этом не снижая его активность, используется в приготовлении бетонов для строительства дорог, а также в качестве добавки к глине во время изготовления черепицы и кирпича.

Удобоукладываемость.

Влияние золы уноса тем больше, чем частицы мельче (в цементах на золе-уносе удельная поверхность частиц достигает 5000 см2/г). В каждом отдельном случае имеется оптимальная дозировка золы, которая позволяет получить наилучшую удобоукладываемость. Оптимум определить легко – строим график, где по оси абсцисс отложена дозировка золы в процентах, а по оси ординат пластичность смеси, определенная испытанием на расплыв на встряхиваю­щемся столике

Таким образом, введение золы в состав смеси позволяет снизить расход воды затворения при той же удобоукладываемости, повысить однородность и плотность бетонной смеси на основе цемента М-500 и улучшить ее укладку, создать наилучшие условия для распалубки.

Добавление золы к бетонной смеси (в пределах 30-100 кг/м3) позволяет улучшить ее гранулометрию и в конечном итоге скоррек­тировать состав песков, в которых не хватает мелких фракций. Зола может даже заменить часть песка (например на 20-30%). Введение золы в условиях стройки особенно целесообразно при наличии жесткой, тощей смеси с небольшим расходом цемента. Повы­шенное содержание золы способствует ускорению сроков схватыва­ния, которые можно регулировать и с помощью добавок в холодное время года. Сроки схватывания заметно изменяются при нормальной температуре (20±5°С) у смесей одинаковой пластичности при содержании золы до 20-30%. Последние исследования показали, что существуют весьма эффективные ускорители твердения, применяе­мые в холодное время года, которые позволяют сократить сроки схватывания и повысить механическую прочность в самом раннем возрасте. Среди них наилучшим образом себя зарекомендовали алю­минат натрия 2 Na20-Al203 и каустическая сода NaOH. Эти добавки применяются в пределах 0,2-0,5% в пересчете на натрий. Более высокое содержание алюмината или силиката натрия вызывает своего рода желатинирование в промежутках, заполненных водой. Подобное изменение порога сдви­га может оказаться полезным при изго­товлении бетонных изделий с немедленной распалубкой.

Уменьшение теплоты гидротации.

Теплота гидратации, выделяемая в процессе схватывания, уменьшается пропорционально содержанию золы. Это свойство представляет интерес при бетонировании массивных конструкций в жаркое время года.

Капиллярное поглощение и морозостойкость.

Капиллярное водопоглощение с добавлением к цементу золы-уноса повышается при­мерно на 10-20% на каждые 10% золы. Лабораторными испытания­ми было установлено, что морозостойкость при этом немного снижается. Это уменьшение весьма незначительно при содержании 20% золы и не превышает допустимых пределов при равной удобоукладываемости теста. Известно, впрочем, что морозостойкость можно улучшить посредством воздухововлечения. Наилучшая защита затвердевшего бетона от замораживания- введение воздухововлекающих добавок. В целом цементы на золах уноса требуют несколько более высокой добавки для получения того же количества вовле­ченного воздуха. Причина, несомненно, заключается в поглощении золой части поверхностно-активной добавки (углерод золы фик­сирует гидрофобную область поверхностно-активных молекул).

Стойкость в агрессивной воде.

Можно констатировать, что при­менение цементов, на 20% состоящих из зол, или введение золы-уно­са в бетонную смесь повышает стойкость материала в агрессивных водах при полном погружении (в морской или сульфатной воде). Это повышение объясняется тонкодисперсностью золы, увеличением абсолютного объема вяжущего, присутствием в небольших количест­вах извести и, главное, уменьшением содержания трехкальциевого алюмината клинкера (главного элемента, способствующего разру­шению под воздействием сульфатов).

Заключение о преимуществах и недостатках применения зол- уноса.

Применение золы-уноса дает следующие преимущества: снижение стоимости вяжущего; некоторое улучшение помола; некоторое повышение конечной прочности; улучшение удобоукладываемости, облегчение распалубки; уменьшение усадки и снижение начального тепловыделения при гидратации; удлинение срока трещинообразования при испытании по методу кольца; повышение стойкости к чистым и сульфатным водам; снижение объемной массы бетона; повышение огнестойкости и сопротивления тепловому удару; меньший расход клинкера и удешевление вяжущего.

Среди недостатков применения золы следует отметить изменение цвета цемента (это относится к золам с высоким содержанием недо­жога, но на современных угольных электростанциях это содержание весьма невелико); снижение начальной прочности, особенно при низких температурах, хотя цемент с золой можно подвергать более тонкому помолу, не­сколько уменьшая расход воды при той же удобоукладываемости (в настоящее время известны весьма эффективные добавки-ускорители); снижение морозостойкости, хотя имеются средства для ее по­вышения (воздухововлекающие добавки). Кроме того, применение золы увеличивает число составляющих смеси, подлежащих контролю.

В заключение следует отметить, что преимущества золы-уноса далеко превосходят значение указанных выше недостатков.

Во всем мире вопросам охраны окружающей среды уделяется все больше внимания со стороны общественного мнения и экологических организаций. На сегодняшний день ведутся бурные дискуссии по определению форм и способов добычи энергии в будущем. Каменный уголь, по всей видимости, в современной и, вероятно, долгосрочной перспективе остается одним из главных энергоносителей и неотъемлемым компонентом энергетического комплекса Германии. Руководители современных угольных электростанций крайне заинтересованы в общественном признании своих предприятий. Уже сегодня примерно 30% всех инвестиций на развитие современных угольных электростанций тратится на приобретение очистительных установок. Эти установки и их эффективная эксплуатация являются сегодня важной составляющей процесса производства энергии из каменного угля. Дальнейшее одобрение и социальная поддержка технологии получения энергии из каменного угля возможны только, если данный процесс будет восприниматься и рассматриваться во всей своей совокупности, то есть начиная с закупки, эксплуатации электростанции и заканчивая реализацией, утилизацией побочных продуктов сгорания.

С этой точки зрения, получаемая при выработке электроэнергии из каменного угля зола-унос представляет собой наглядный пример разумного экологического подхода . Современные угольные электростанции позволяют производить золу-унос таким образом, что ее можно использовать практически в первоначальном виде без дорогостоящих технологических этапов по ее переработке, сберегая множество ресурсов. Как показывает практика в Германии и других странах, практически 100% золы-унос является пригодной для последующей реализации и использовании для производства бетона . Ежегодно во всем мире производится более 500 млн. тонн золы-унос. Сегодня в промышленности востребована лишь малая доля этого ценного ресурса. Реализация каменноугольной золы-унос также позволяет отказаться от использования дорогостоящих мест для хранения отходов. С одной стороны, и без этого в относительно густонаселенной Германии достаточно сложно найти подходящие площади для сброса отходов поблизости от электростанций. С другой стороны, свалки отходов представляют дополнительную угрозу окружающей среде и могут отрицательно сказаться на формировании общественного мнения о работе угольных электростанций.

Ресурсосберегающий аспект применения золы-унос в качестве отличается особенным многообразием. Зола-унос используется для экономии цемента, требуемого для изготовления бетона . Таким образом, отпадает необходимость в помоле известняка, который является основным сырьевым материалом для цемента. Также можно сократить энергозатратный и экологически вредный процесс производства цемента. Как добавка к бетону зола-уноса оказывает положительное воздействие на его долговечность и эксплуатационную надежность, удлиняя срок службы бетонных сооружений.

Наряду с вышеуказанными моментами, важная фактором гарантирующим сбыт золы-уноса - задача по сокращению выбросов С02 в окружающую среду. В рамках Киотского протокола подписавшиеся государства обязались до 2012 сократить во всем мире выброс газов, создающих парниковый эффект, на 5,2% по сравнению с 1990. Страны-члены ЕС в этот же период планирует сократить выброс парниковых газов в среднем на 8,0%, а Германия - даже на 21%. Германии удалось решить поставленную задачу уже в 2007. С 01.01.2005 в Германии ограничено право выброса парникового газа С02 крупными промышленными предприятиями. В ходе программы по распределению ресурсов на первом этапе, который продлился до конца 2007, эмиссионные права выдавались - бесплатно. В настоящее время Германия находится на втором этапе, который истекает в 2012, на котором прекращена бесплатная выдача сертификатов, плата взымается согласно принципу материальной ответственности за причиненный ущерб. Таким образом, урон окружающей среде в форме выброса С02 отдельным пунктом входит в смету расходов на производство продуктов.

Предприятия выпускающие продукты, производство которых хотя напрямую и не связано с выбросами углекислого газа, но предполагает переработку полуфабрикатов, при выпуске которых образуется С02, также учитываются в новых эмиссионных правилах.

Благодаря введению новых правил объем выбросов сократился и в дальнейшем сократится еще на 8% по сравнению с предыдущим этапом. Эмиссионные права можно приобрести или продать на европейских биржах, например, в European Energy Exchange AG (EEX) в Лейпциге.

В Германии сегодня в эмиссионной торговле принимают участие владельцы более 1660 заводов, загрязняющих окружающую среду выбросами С02. К ним, прежде всего, относятся крупные ТЭЦ (мощностью более 20 МВт), а также мощные заводы энергоемких отраслей - сталелитейные, нефтеперерабатывающие и цементные производства. С 2013 планируется на платной основе обеспечить эмиссионными сертификатами 100% производителей электроэнергии. В остальных отраслях приобретение сертификатов на выброс С02 будет проходить поэтапно.

Невзирая на это, права на выброс вредных для окружающей среды газов будут ограничены, что, согласно законам рыночной экономики, должно привести к росту цен пропорционально увеличению выброса С02, если выброс С02 не будет соответствующим образом снижен.

В особой степени эмиссионные права затрагивают цементную промышленность. Как следствие, строительная отрасль также не останется в стороне. При производстве тонны цемента марки СЕМ I (ОРС) высвобождается примерно тонна С02. Такое большое количество С02 является не только результатом процесса сгорания, который требуется для получения энергии для проведения химической реакции получения цементного клинкера. Значительная часть углекислого газа образуется непосредственно во время обжига (технологический С02), будучи, таким образом, неизбежным побочным продуктом.

В отношении расхода топлива едва ли остались возможности по его сокращению, так как на сегодняшний день энергопотребление сведено к минимальному теоретически необходимому значению.

Одна из возможностей для цементной промышленности адекватно реагировать на новые требования - это выбрать прямой путь. Следуя принципу материальной ответственности за причиненный ущерб, можно снизить выбросы С02 непосредственно в месте его образования путем сокращения так называемого клинкерного коэффициента за счет использования заменителей цемента . Вещества, которые могут применяться в качестве заменителей цемента (основных компонентов цемента), перечислены в норме EN 197-1. С учетом факторов наличия, доступности и технических возможностей, согласно Таблице 1 нормы EN 197-1, только известняковая мука, гранулированный доменный шлак и каменноугольная зола-унос, в качестве заменителей главного компонента цемента, позволяют снизить выбросы С02, не сокращая объемы цементного производства. При этом следует принимать во внимание, что во многих странах-членах ЕС гранулированный доменный шлак и зола-унос, например, в больших количествах уже используются в качестве добавок в бетон и замены части цемента, способствуя сокращению выбросов С02. В Германии сегодня для непосредственного снижения доли клинкера проблематично найти золу-унос требуемого количества и качества.

Другим и более комплексным методом сокращения выбросов С02 является косвенный путь. Цемент представляет собой промежуточный продукт. Собственно конечным продуктом выступает строительный материал бетон, в котором цемент выполняет функцию вяжущего вещества. В конечном итоге, основная задача - это производство бетона, который бы отвечал определенным требованиям (долговечности, прочности, удобоукладываемости и пр.). Когда речь заходит о максимально реализуемом сокращении выбросов С02, имеет смысл рассматривать производственный цикл во всей его совокупности с тем, чтобы определить возможности оптимизации на основе конкретных критериев. Подобный подход предполагает изменение образа мышления, которое нашло отражение, например, в концепции оценки бетона, исходя из его эксплуатационных качеств. Элементы этого подхода уже отмечены в ряде европейских норм по бетону и призваны служить основой для дальнейшего развития европейской стандартизации. Разработка концепции величины К (k-Wert) в целях приравнивания доли золы-унос к водоцементному отношению также может быть перспективным направлением.

В свете данной концепции зола-унос и другие вещества, которые сегодня считаются добавками к бетону, приобретают совершенно новое значение. Если, согласно норме EN 197-1, зола-унос определенного качества может быть использована в качестве главного компонента при производстве цемента, то в будущем зола-унос может взять на себя функцию самостоятельного вяжущего в бетоне, будучи добавленной непосредственно в бетон. Эта функциональная способность предполагает выход за пределы того, что сегодня называют бетонными добавками. Величины К, зафиксированные в немецких и европейских стандартах по применению бетонной добавки золы-унос (напр., DIN 1045-2 или EN 206), не учитывают весь потенциал золы-унос. Изменение строительно-технологической концепции может открыть новые горизонты будущего развития золы-унос. Ценность золы-унос для бетонного производства возрастет.