Научная статья на тему 'Гранулированный заполнитель для легких бетонов на основе золошлаковых отходов Кемеровской ТЭЦ'

Гранулированный заполнитель для легких бетонов на основе золошлаковых отходов Кемеровской ТЭЦ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
144
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗОЛОШЛАКОВЫЕ ОТХОДЫ / ПЕРГИДРОЛЬ / ЗОЛЬНЫЙ ГРАВИЙ / ASH GRAVEL / ЛЕГКИЙ БЕТОН / LIGHTWEIGHT CONCRETE / ASH WASTE-PERHYDROL

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Жихарев Александр Александрович, Машкин Николай Алексеевич

В статье рассматриваются вопросы снижения плотности крупного заполнителя для легких бетонов, представляющего собой безобжиговый зольный гравий на основе золошлаковых отходов кемеровской ТЭЦ, путем поризации гранул с помощью технического пергидроля. Определена зависимость плотности и прочности гранул от содержания пергидроля.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Жихарев Александр Александрович, Машкин Николай Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GRANULAR FILLER FOR LIGHT CONCRETES BASED ON ASH-SLAG WASTES OF THE KEMEROVO TES

This article discusses the issues of reducing the density of large aggregate for lightweight concrete, representing the bezobžigovyj ash gravel based on ash-slag wastes of the Kemerovo TPP by pore formation of granules by means of a technical solution. Determined the density and strength of granules from content solution.

Текст научной работы на тему «Гранулированный заполнитель для легких бетонов на основе золошлаковых отходов Кемеровской ТЭЦ»

УДК 691.3

ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВНА ОСНОВЕ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ КЕМЕРОВСКОЙ ТЭЦ

Жихарев А.А., Машкин Н.А.

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет,

Новосибирск

GRANULAR FILLER FOR LIGHT CONCRETES BASED ON ASH-SLAG WASTES

OF THE KEMEROVO TES

Zhikharev A.A., Maskin N.A.

Novosibirsk State architecture and construction University, Novosibirsk

В статье рассматриваются вопросы снижения плотности крупного заполнителя для легких бетонов, представляющего собой безобжиговый зольный гравий на основе золошлаковых отходов кемеровской ТЭЦ, путем поризации гранул с помощью технического пергидроля. Определена зависимость плотности и прочности гранул от содержания пергидроля.

Ключевые слова: золошлаковые отходы, пергидроль, зольный гравий, легкий бетон.

This article discusses the issues of reducing the density of large aggregate for lightweight concrete, representing the bezobzigovyj ash gravel based on ash-slag wastes of the Kemerovo TPP by pore formation of granules by means of a technical solution. Determined the density and strength of granules from content solution.

Key words: ash waste-perhydrol, ash gravel, lightweight concrete.

Одним из вариантов утилизации золошлаковых отходов является изготовление безобжигового цементно-зольного гравия, который используется как крупный заполнитель для легких бетонов. Основными техническими характеристиками такого заполнителя являются насыпная плотность и прочность при сжатии. Важным направлением в разработке составов безобжигового цементно-зольного гравия является снижение средней и насыпной плотности гранул [1].

Для дополнительного снижения средней и насыпной плотности гранул предлагается поризация гранул с помощью газообразующих добавок по аналогии с газобетоном [2]. В качестве добавки был исследован пергидроль технический, а именно раствор перекиси водорода 30% концентрации. При добавлении его в цементно-зольную смесь пергидроль разлагается с выделением кислорода и дополнительно вспучивает цементно-зольную смесь.

В качестве основы для экспериментов выбраны составы смеси для получения безобжигового цементно-зольного гравия по данным таблицы 1.

Таблица 1

Составы цементно-зольной смеси _

Составляющая смеси Золошлаковый компонент Портландцемент Вода техническая

Количество, % 52-54 24-27 20-22

Характеристика Отход Новокемеровской ТЭЦ ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 311082003

Тувинский государственный университет _

В экспериментах использовался золошлаковый компонент, просеянный через сито с ячейками 2,5 мм для исключения крупных частиц.

Процесс приготовления смеси включал в себя перемешивание золы с цементом в сухом состоянии, затем добавлялась вода в нужном соотношении к массе цемента, потом пергидроль в установленных количествах. Смесь примешивалась и гранулировалась в стандартном лабораторном смесителе [3, 4].

Диаметр частиц после грануляции составлял от 10 до 40 мм. При протекании процесса газообразования частицы увеличивались в объеме от 5 до 20 %. Исследованные составы смесей с добавками пергидроля приведены в таблице 2.

Содержание пергидроля в цементно-зольной смеси

Таблица 2

№ состава

Количество пергидроля по отношению к цементу по массе, %

10

20

25

30

40

1

2

3

4

6

5

1

5

Цементно-зольные гранулы испытывались в возрасте 28 суток. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 9758 на насыпную плотность и прочность при сдавливании в цилиндре. Насыпная плотность определялась путем взвешивания массы в мерном сосуде. Прочность определялась путем сдавливания пробы в стандартном цилиндре при постепенно возрастающей нагрузке на лабораторном прессе. Для получения достоверных результатов испытывалось не менее трех образцов Результаты испытаний цементно-зольного гравия с добавками пергидроля представлены на графиках (рис. 1 и рис. 2).

Рис. 1. Влияние добавок пергидроля на насыпную Рис. 2. Влияние добавок пергидроля плотность цементно-зольного гравия на прочность цементно-зольного гравия

По графику на рисунке 1 видно, что с увеличением количества пергидроля насыпная плотность гранул снижается за счет увеличения пористости гранул. Наименьшее значение показателя насыпной плотности гранул составляет 370 кг/м3 при

отношении пергидроля к портландцементу П/Ц = 20 %. Данное значение соответствует марке керамзита М400 по ГОСТ 32496 "Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия". При дальнейшем увеличении П/Ц насыпная плотность несколько возрастает за счет выхода избытка газа из гранул. Прочность при этом закономерно уменьшается до 1,05 МПа при П/Ц = 20%, что соответствует марке по прочности П50 для керамзита по ГОСТ 32496. Далее прочность возрастает, что вызвано понижением показателей пористости гранул.

Увеличение П/Ц до 25, 30, 40 % приводит к возрастанию плотности гранул за счет того, что цементно-зольная смесь с пергидролем смесь слишком интенсивно поризуется, разрушая структуру гидратирующегося цемента, и смесь «садится», уменьшаясь в объеме. Это видно на микрофотографиях (рис. 3 и 4), где представлены гранулы в разрезе с П/Ц равным 20 и 40 % соответственно. На рисунке 4 поры в гранулах меньше по размеру и их доля также ниже, чем представленных на рисунке 3.

Рис. 3. Разрез гранулы с П/Ц = 20% Рис. 4. Разрез гранулы с П/Ц = 40%

В результате испытаний установлено, что оптимальное снижение насыпной плотности безобжигового цементно-зольного гравия (до 370 кг/м3) достигается при введении 20% порообразователя пергидроля (от массы цемента). При этом обеспечивается требуемая прочность гранул для применения их в качестве крупного заполнителя в легких бетонах. Насыпная плотность безобжигового цементно-зольного гравия с добавками пергидроля на 17 -20 % ниже соответствующих показателей для керамзита, что дает возможность понизить среднюю плотность легких бетонов на зольном заполнителе по сравнению с традиционным керамзитобетоном.

Библиографический список

1. Волженский, А.В., Иванов, И.А., Виноградов, Б.Н. Применение зол и шлаков в производстве строительных материалов. М.: Стройиздат, 1984.

2. Кевеш, П.Д., Эршлер, В.Я. Газобетон на пергидроли. М.: Стройиздат, 1961.

3. Рыжков, Ф.Н. Гранулированные безобжиговые шлаковые заполнители и бетоны на их основе //диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Новосибирск, 2006.

4. Ицкович, С.М., Чумаков, Л.Д., Баженов, Ю.М. Технология заполнителей бетона. М.: Высшаяшкола, 1991.

Bibliograficheskiy spisok

1. Volzenskij, A.V., Ivanov, I.A., Vinogradov, B.N. Application of evils and slag in the production of building materials. M.: Stroiizdat, 1984.

2. Keves, P.D., Èrsler, V.J. Aerated concrete at pergidroli. M.: Stroiizdat, 1961.

Тувинский государственный университет

3. Ryzhkov, F.N. Granulated slag bezobzigovye fillers and concretes on their base//dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences, Novosibirsk, 2006.

4. Budker, S.M., Chumakov, L.D., Bazhenov, Y.M. Technology of concrete aggregate. Moscow: vysshayaShkola, 1991.

Жихарев Александр Александрович - аспирант кафедры строительных материалов, стандартизации и сертификации Новосибирского государственного архитектурно- строительного университета (Сибстрин), г. Новосибирск

Машкин Николай Алексеевич - доктор технических наук, профессор кафедры строительных материалов, стандартизации и сертификации Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин), г. Новосибирск, Email: nmashkin@yandex.ru

Zhikharev Aleksandr - the post-graduate student of the Department of construction materials, standardization and certification of Novosibirsk State architecture and construction University (1930), Novosibirsk

Maskin Nikolay - doctor of technical sciences, Professor of the Department of construction materials, standardization and certification of Novosibirsk State architecture and construction University (1930), Novosibirsk, Russia, E-mail: nmashkin@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.