|
| |
  |
Перейти на главную Журналы ПЛИТЫ, а также другие изделия, обладающие высокой химической и термической стойкостью. При производстве зольной керамики, в зависимости от содержания в золе углерода, золы в шихте и условий обжига, расход топлива может быть сокращен в 1,5-4 раза. В последние годы зольные oтxoдь пополнились новым видом - золами от сжигания осадков очистных сооружений канализации населенных пунктов, темпы образования которых постоянно возрастают. Отходы этого вида существенно отличаются от отходов ТЭС. По химическому составу такая зола представляет кислое сырье с содержанием органики до 3,25%. Она включает повышенное количество красящих оксидов (РсзОз + ТЮз = 12,27%), легкоплавкая и относится к четвертому классу опасности (малоопасные вещества). В процессе контакта с водой зола не выделяет высокотоксичных соединений. В результате исследований установлена возможность производства на основе шихты с добавкой золы от сжигания осадков сточных вод кирпича с достаточно высокими качественными показателями. Технология изготовления традиционных стеновых материалов, с использованием золошлакового сырья, получаемых методом полусухого формования с последующим обжигом, автоклавированием или пропариванием, связана с высоким расходом энергоносителей. Перспективным направлением решения проблемы энергосбережения при производстве стеновых материалов представляется разработка технологий с использованием высоких давлений прессования {гиперпрессование). При этой технологии используется давление прессования до 30 МПа и выше. Из смесей, содержащих портландцемент и золошлаковые отходы при содержании тонкодисперсных фракций не менее 30% возможно в условиях гиперпрессования получение стеновых материалов со средней плотностью 1300-1800 кг/м и прочностью при сжатии 10- 15 МПа. Изделия должны храниться в условиях, исключающих испарение влаги 3-7 сут. Высокое прессующее давление увеличивает сырцовую прочность, значительно ускоряет процесс формирования структуры искусственного камня, оказывает влияние на кинетику физико-химических процессов, происходящих при отвердевании в цементном камне и бетоне; при этом улучшаются физико-механические и гидрофизические характеристики бетона, в результате снижения количества макропор за счет отжатия воздуха снижается расход вяжущего, уменьшаются энергетические затраты вследствие исключения тепловой обработки, предоставляется возможность использования некондиционных продуктов. Себестоимость изделий на основе золошлаковых отходов и цемента, получаемых гиперпрессованием, снижается на 20-25% по сравнению с себестоимостью традиционных стеновых материалов. Плавленые материалы получают из расплавов топливных зол и шлаков так же, как из расплавов металлургических шлаков. Наиболее целесообразно применение топливных шлаков жидкого удаления. Без изменения состава этих шлаков можно получить шлаковую пемзу мелкопористой стекловидной структуры с насыпной плотностью 600-800 кг/м, плотные литые изделия прочностью до 400 МПа, обладающие повышенной стойкостью в агрессивных средах при повышенных температурах. Из большинства разновидностей зол ТЭС как сухого, так и гидроудаления можно получать минеральную вату с плотностью 80-200 кг/м, с широким диапазоном содержания Si02 и AI2O3 (40-75%). Разработана технология производства высокотемпературостойкой минеральной ваты из золы ТЭС методом плавки в электродуговой печи. Такая вата может применяться для изоляции поверхностей с температурой до 900 °С или при использовании керамической связки для изоляции поверхностей с температурой до 1150 °С. По своим характеристикам золовата подобна высокотемпературной каолиновой вате, но ее себестоимость в 2 раза меньше. Возможно получение стекол типа марблит с содержанием в шихте 60-70% по массе отходов ТЭС. Стекла на основе зол и шлаков ТЭС имеют ряд преимуществ: сравнительно низкий коэффициент линейного термического расширения (54-65-10" град-; повышенную прочность (80-100 МПа) и водоустойчивость. Кристаллизационные и вязкостные свойства таких стекол обеспечивают получение из них архитектурно-строительных изделий и облицовочных плиток. В последние годы все более важное значение приобретает изготовление на основе топливных зол и шлаков эффективных стеклокрис-таллических материалов - золоситаллов и шлакоситаллов. Например, на основе зол Назаровской ГРЭС синтезированы золо-ситаллы, фазовый состав которых представлен пироксеновым твердым раствором. Физико-механические свойства золоситаллов характеризуются следующими данными: Плотность...............................................................................3,11 г/см Микротвердость.................................................................... 9400 МПа Предел прочности при изгибе...............................................100 МПа Коэффициент линейного термического расширения (20-500 °С)................................................68 • 10 град- Температура начала размягчения............................................. 1010 °С Термостойкость........................................................................... 250 °С Химическая стойкость: в воде..................................................................................... 99,96% в НС1...................................................................................... 99,89% в NaOH.................................................................................. 97,65% 3.6. Дорожно-строительные и изоляционные материалы с применением зол и шлаков ТЭС Одним из основных потребителей топливных зол и шлаков является дорожное строительство, где они используются для устройства подстилающих и нижних слоев оснований, частичной замены вяжущих при стабилизации грунтов цементом и известью, как минеральный порошок в асфальтовых бетонах и растворах, как добавки в дорожных цементных бетонах. Золы, полученные при сжигании углей и горючих сланцев, широко применяются в качестве наполнителей кровельных и гидроизоляционных мастик. В дорожном строительстве золошлаковые смеси применяют неукрепленными и укрепленными. Неукрепленные золошлаковые смеси используются в основном как материал для устройства подстилающих и нижних слоев оснований Дopo областного и местного значения. При содержании пылевидной золы не более-16% их применяют для улучшения грунтовых покрытий, подвергаемых поверхностной обработке битумной или дегтевой эмульсией. Конструктивные слои дорог можно выполнить из золошлаковых смесей с содержанием золы не более 25-30%. В гравийно-щебеночных основаниях в качестве уплотняющей добавки целесообразно применять золошлаковую смесь с содержанием пылевидной золы до 50%. Содержание несгоревшего угля в топливных отходах ТЭС, применяемых для строительства дорог, не должно превышать 10%. Технология и организация работ при устройстве дорожных одежд с применением неукрепленных золошлаковых смесей практически не отличается от работ с использованием природных мелкообломочных камейных материалов. Оптимальная влажность смесей, при которой они хорошо укатываются, особенно при использовании катков на пневматических шинах, составляет 4-8%. Коэффициент уплотнения золошлаковых смесей 1,3-1,5, модуль деформации - 50-60 МПа. По своим эксплуатационным показателям дорожные одежды из неукрепленных золошлаковых смесей идентичны конструкциям из кондиционных материалов. Эффективность применения отвальных золошлаковых смесей в дорожном строительстве можно повысить укреплением их известью, цементом, известково-шлаковым вяжущим или молотым гранулированным доменным шлаком, что увеличивает модуль деформации, позволяя, тем самым, уменьшить толщину оснований и снизить расход материалов, а также затраты на их транспортирование. В укрепленных золошлаковых смесях, обработанных известью или цементом, при достаточной влажности и температуре образуются гидросиликаты кальция, вызывающие эффект упрочнения. При укреп- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
