Разработка технологии золопортландцемента из высококальциевых зол ТЭЦ с обеспечением деструктивной безопасности материалов

• Автор: Хижинкова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 211 с. : ил.

Содержание

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И СВОЙСТВ ЗОЛОСОДЕРЖАЩИХ ВЯЖУЩИХ

1.1 Преимущества золосодержащих цементов в сравнении

с другими смешанными вяжущими

1.1.1 Преимущества и недостатки шлаковых цементов

1.1.2 Преимущества и недостатки пуццолановых цементов

1.1.3 Преимущества и недостатки гипсоцементнопуццолановых цементов

1.1.4 Вяжущие низкой во до потребности

1.2 Золоцементные вяжущие на основе высококальциевых зол

1.2.1 Особенности состава и свойств высококальциевых зол
1.2.2 Особенности гидратации высококальциевых зол
1.2.3 Свойства золосодержащих вяжущих из высококальциевых зол
1.3 Проблема деструктивных явлений в вяжущих, содержащих высококальциевую золу
1.3.1 Причины неравномерности изменения объема вяжущих
и способы ее устранения
1.3.2 Обеспечение равномерности объема в высокозольных композициях
1.3.3 Обеспечение равномерности изменения объема
в цементнозольных композициях
Выводы к главе 1
Рабочая гипотеза
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ
2.1 Методика испытания сырьевых материалов
2.1.1 Рациональный химический анализ
2.1.2 Определение основности золы
2.1.3 Фазовый состав зол и золопортландцементов
2.1.4 Физикохимические и строительнотехнические свойства зол
2.1.5 Физикохимические и строительнотехнические свойства золопортландцементов
2.1.6 Методика испытания песка и щебня
2.2 Подготовка и изготовление материалов
2.2.1 Изготовление золопортландцементов и цементнозольных вяжущих
2.2.2 Методика изготовления и испытания бетонов
2.3 Статистическая обработка результатов
2.4 Характеристика применяемых материалов
2.4.1 Характеристика высококальциевых зол
2.4.2 Характеристика портландцемента
2.4.3 Характеристика песка и щебня
2.4.4 Характеристика активных минеральных добавок
3 ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА ЗОЛОПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
3.1 Рентгенофазовый анализ
3.2 Дифференциальнотермический анализ
3.3 Инфракрасная спектрометрия
Выводы к главе 3
4 СОБСТВЕННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ЗОЛОЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ЗГЦ
4.1 Собственные деформации золопортландцементного камня
при испытании на равномерность изменения объема в автоклаве
4.2 Устранение деструктивных явлений в золопортландцементном
4.3 Разработка метода выявления деструктивноопасных зол
и предложений по совершенствованию технологии ЗПЦ
Выводы к главе 4
5 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗОЛОПОРТЛАНДЦЕМЕНТА
5.1 Вклад различных факторов в активность золопортландцемента
5.1.1 Влияние помола на активность ЗПЦ
5.1.2 Влияние гидратации свободной извести в золе на
активность ЗПЦ
5.1.3 Влияния формирования эттрингитоподобных фаз
5.2 Влияние различных технологических параметров на активность золопортландцемента
5.2.1 Влияние энергии помола на активность ЗПЦ
5.2.2 Влияние схем введения высококальциевой золы в состав золоцементного вяжущего на его активность
5.2.3 Влияние активных минеральных добавок на параметры технологии ЗПЦ
Выводы к главе 5
6 ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ЗОЛОПОРТЛАНДЦЕМЕНТА ИЗ ВЫСОКОКАЛЬЦИЕВОЙ ЗОЛЫ ТЭЦ
6.1 Апробация технологии в заводских условиях
6.2 Разработка технологического регламента и схемы производства
ЗПЦ в условиях ЗАО БКЖБИ2
6.3 Экономическая эффективность производства золопортландцемента 7 Выводы к главе 6
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Литература


Поскольку повышенная водопотребность является недостатком практически всех тонкомолотых многокомпонентных цементов , то отдельное внимание исследователей уделялось разработке и изучению цементов низкой водопотребности . Смешанный цемент низкой водопотребности ВНВ это гидравлически активный материал полученный путем помола рядового цемента совместно с наполнителями, активизирующимися при помоле, и суперпластификаторами. Отличительной особенностью теста на основе ВНВ является существенное замедление гидратационного твердения в ранние периоды в период ч. Улучшение свойств бетонов на основе ВНВ может быть объяснено высокой дисперсностью цемента по сравнению с общепринятой и получением цементного камня или композиционных материалов на его основе достаточно высокой плотности, прочности и долговечности. Несмотря на относительно низкий уровень степени гидратации ВНВ, прочность камня на его основе значительно выше, чем прочность обычного цементного камня, что объясняется характером структуры и типом новообразований. Новые ВНВ, разработанные в вариантах с содержанием клинкерной части от до 0 , обеспечивают получение марки цемента при 0 содержании клинкера, при содержании клинкера и при содержании клинкера . Изучению состава, свойств и их взаимосвязям посвящено множество работ . Химический состав. Наиболее востебованными и изученными в настоящее время являются золы от сжигания бурых углей, в частности КанскоАчинских. В , показано, что золы углей КАТЭКа являются довольно нестабильным техногенным сырьем. Содержание основных оксидов i, I, 3, в них колеблется в широком диапазоне. Вместе с тем, настоящие золы относятся к средневысококальциевым. По среднестатистическим данным характеристик состава зол, полученных на ТЭЦ при сжигании бурых углей в котлоагрегатах с жидким шлакоудалением, можно определить, что золы углей КАТЭКа в порядке возрастания основности и свободного СаО распределяются следующим образом ИршаБородинские, Пазаровские, Березовские. При этом конкретный состав золы того или иного угля зависит как от типа котлоагрегатов, так и от зольности угля. Особенно это характерно для зол Березовского угля. Кроме того, с учетом размаха колебаний химического состава зол имеется практически непрерывный, перекрывающийся ряд изменений химического состава без четких границ между золами углей различных разрезов. Химический состав проб высококальциевых зол приведен в , , . Высокоосновные золы встречаются достаточно редко и лишь при сжигании только Березовского угля. Как известно, этот уголь не сжигается вне смеси на ТЭЦ с жидким шлакоудалением. Наиболее кислые золы характерны лишь для сжигания Ирша Бородинских углей и также в настоящее время ограничены по распространенности без смесей. Показатели статистического анализа химического состава зол свидетельствуют о довольно высокой изменчивости содержания отдельных оксидов. Коэффициент вариации содержания БЮг, А0з, , БОз составляет , свободного СаО достигает , а потерь при прокаливании . По данным характерной особенностью зол от сжигания углей КанскоАчинского угольного бассейна является значительное количество СаО М0 до в том числе 0 до 4 6 , а по данным количество 1УОсооо может достигать . Имея достаточно сильно отличающийся химический состав, золы углей разных разрезов будут иметь различный фазовый состав, который необходимо конкретизировать, ибо он определяет свойства зол , . Фазовый состав золы определяет физикомеханические процессы, происходящие при ее твердении. Зола бурого угля имеет сложный лолиминеральный состав, поэтому определение его представляет большие трудности и невозможно без применения комплексных методов . Содержание гидравлически активных клинкерных минералов в высококальциевых золах колеблется от до . Для зол эстонских сланцев приводятся следующие данные содержание РС составляет 2,5 , содержание СА 0,,1 . В золе от сжигания КанскоАчинского бассейна Назаровского разреза рС2Б содержится до , С А до 2, С2Б до , до 3, Са4 до . Однако колебания в содержании могут быть значительными, поскольку на процессы минералообразования в золах влияют многие факторы . Как показывает рентгенофазовый анализ, в золе ИршаБородинского угля отчетливо фиксируются наиболее интенсивные линии кварца 4, 3, 2, 2, 1, 1, 1,.