RU2181706C2

RU2181706C2 - Raw materials mixture for preparation of ash-slag concrete

Info

Publication number: RU2181706C2
Application number: RU2000111322A
Authority: RU
Inventors: В.В. Шарова; Е.Н. Подвольская; А.В. Комалетдинов
Original assignee: Братский государственный технический университет
Priority date: 2000-05-06
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2002-04-27

Abstract

FIELD: manufacture of building materials; applicable in manufacture, both, cast-in-situ and built-up structures and products from concrete based on ash-slag filler. SUBSTANCE: raw materials mixture for preparation of ash-slag concrete includes binder consisting of ground dump ash-slag mixture produced by combustion of Kansh-Achinsk brown coal, Bratsk city, Irkutsk heat and electric power plant, and water glass made of large-tonnage waste of production of crystalline silicon of Bratsk aluminum plant in form of microsilica and containing carbon impurities-graphite and carborundum, and filler. Raw materials mixture contains ground to residue on sieve No.008 3.3% of said ash- slag mixture of TETs-6. Said water glass density is of 1.46 g/cu. cm. Filler in form of nonground dump ash-slag mixture of Irkutsk TETs-6 of Bratsk city with grains sizing 0.14-5 mm produced by combustion of brown Kans-Achinsk coal with the following amounts of mixture components, wt. %: said ground ash-slag mixture 13.7-40; said water glass 17.8-20; said nonground ash-slag mixture 40-68.5. EFFECT: produced water- and acid-resistant concretes reduced costs of manufactured products. 4 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления как монолитных, так и сборных конструкций и изделий из бетона на основе золошлакового заполнителя и позволяет обеспечить возможность эффективного использования многотоннажных отходов промышленности. The invention relates to the building materials industry and can be used for the manufacture of both monolithic and prefabricated structures and concrete products based on ash and slag aggregate and allows for the efficient use of large-tonnage industrial wastes.

Известны бетонные смеси, включающие портландцемент, а также золы, шлаки и золошлаковые смеси взамен традиционных заполнителей (Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. -М.: Высш. Шк., 1990. - с.34). Known concrete mixtures, including Portland cement, as well as ashes, slags and ash and slag mixtures instead of traditional aggregates (Nanazashvili I.Kh. Building materials, products and structures: Reference book. -M .: Vyssh. Shk., 1990. - p. 34).

Недостатком таких смесей является использование дорогостоящего портландцемента. The disadvantage of such mixtures is the use of expensive Portland cement.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению является сырьевая смесь, содержащая (мас.%): молотую (остаток на сите 008 составляет до 3,2%) отвальную золошлаковую смесь, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля на ТЭЦ-7 г. Братска Иркутской обл., 41,67-62,11, жидкое стекло, изготовленное из отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1-3 и плотностью ρ = 1,2-1,43 г/см³, содержащее углеродистые примеси - графит и карборунд, 37,89-58,33, а в качестве заполнителя - кварцевый песок в соотношении 1:3 к молотой отвальной золошлаковой смеси (описание к патенту РФ 2138455, 27.09.1999).The closest analogue to the described invention is a raw material mixture containing (wt.%): Ground (residue on sieve 008 is up to 3.2%) dump ash and slag mixture obtained from burning brown Kansko-Achinsk coal at TPP-7 in Bratsk, Irkutsk region, 41.67-62.11, liquid glass made from the waste from the production of crystalline silicon of the Bratsk Aluminum Plant - silica fume, with silicate module n = 1-3 and density ρ = 1.2-1.43 g / cm ³ , containing carbon impurities - graphite and carborundum, 37.89-58.33, and quartz juice in a ratio of 1: 3 to the mixture of ash and slag ground moldboard (description in RF Patent 2138455, 27.09.1999).

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение качества бетона. The problem solved by the invention is to improve the quality of concrete.

Технический результат - получение водо- и кислотостойких бетонов, снижение себестоимости получаемых изделий. EFFECT: obtaining water- and acid-resistant concrete, reducing the cost of the products obtained.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления золошлакового бетона, включающая вяжущее, состоящее из молотой отвальной золошлаковой смеси, полученной от сжигания бурого Канско-Ачинского угля г. Братска Иркутской ТЭЦ, и жидкого стекла, изготавливаемого из многотоннажного отхода производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода - микрокремнезема и содержащего углеродистые примеси - графит и карборунд, и заполнитель, содержит молотую до остатка на сите 008 - 3,3% указанную золошлаковую смесь ТЭЦ-6, указанное жидкое стекло плотностью ρ = 1,46 г/см³, а в качестве заполнителя - немолотую отвальную золошлаковую смесь Иркутской ТЭЦ-6 г. Братска с размером зерен 0,14-5,0 мм, полученную от сжигания бурого Канско-Ачинского угля, при следующем содержании компонентов, мас.%:
Указанная молотая золошлаковая смесь - 13,7-40,0
Указанное жидкое стекло - 17,8-20,0
Указанная немолотая золошлаковая смесь - 40-68,5
Химический и гранулометрический составы золошлаковой смеси представлены в табл. 1 и 2, физико-механические свойства золошлаковой смеси - в табл.3.The specified technical result is achieved by the fact that the raw material mixture for the preparation of ash and slag concrete, including a binder, consisting of ground dump ash and slag mixture obtained from burning brown Kansko-Achinsky coal in the city of Bratsk, Irkutsk thermal power station, and liquid glass made from large-tonnage waste from the production of crystalline silicon Bratsk aluminum smelter - silica fume and containing carbon impurities - graphite and carborundum, and aggregate, contains the specified ash and slag ground to a residue of 008 - 3.3% th mixture CHP-6, the waterglass density ρ = 1,46 g / cm ^3, and as a filler - unmilled mixture of ash and slag dump Irkutsk CHP-6 Bratsk grain size of 0,14-5,0 mm obtained from burning brown Kansk-Achinsk coal, with the following components, wt.%:
The specified ground ash and slag mixture is 13.7-40.0
Specified liquid glass - 17.8-20.0
Specified non-ground ash and slag mixture - 40-68.5
The chemical and particle size distribution of the ash and slag mixture are presented in table. 1 and 2, the physicomechanical properties of the ash and slag mixture are given in Table 3.

Сырьевая смесь для приготовления бетона готовилась следующим образом. В лабораторной шаровой мельнице производился помол золошлаковой смеси до остатка на сиге 008 - 33%. Молотая золошлаковая смесь перемешивалась с немолотой (размер зерен 0,14-5,0 мм) золошлаковой смесью в необходимом соотношении и затворялась жидким стеклом из микрокремнезема с силикатным модулем n= 1 и плотностью ρ = 1,46 г/см³. Смесь перемешивалась в бетоносмесителе принудительного действия в течение 2-3 мин. Формование образцов производилось на лабораторной виброплощадке. Образцы твердели в камере ТВО при 80-90^oС по режиму 2+3+6+3 ч. Предлагаемые составы и результаты испытаний приведены в табл.4.The raw mix for the preparation of concrete was prepared as follows. In a laboratory ball mill, the ash and slag mixture was milled to a residue on whitefish 008 - 33%. The ground ash and slag mixture was mixed with non-ground (grain size 0.14-5.0 mm) ash and slag mixture in the required ratio and closed with silica gel glass with a silicate module n = 1 and density ρ = 1.46 g / cm ³ . The mixture was mixed in a forced-action concrete mixer for 2-3 minutes. The samples were formed on a laboratory vibratory platform. The samples solidified in a TBO chamber at 80-90 ^o С according to the regime of 2 + 3 + 6 + 3 h. The proposed compositions and test results are given in table 4.

Анализ полученных данных показывает, что на основе предлагаемой сырьевой смеси возможно получение водо- (К_р>0,8) и кислотостойких (К_с>0,8) мелкозернистых бетонов марок 100-150. При этом предлагаемая сырьевая смесь значительно экономичнее известной, т.к. ее основные компоненты (заполнитель и часть вяжущего - отвальная золошлаковая смесь) являются отходом теплоэнергетики и нигде не используются. Жидкое стекло также получают из отхода производства - микрокремнезема. По прототипу же в качестве заполнителя используется доменный гранулированный шлак, широко применяемый при производстве шлакопортландцемента. В сравнении с многокомпонентной смесью по прототипу (шлак производства силикокальция; пыль уноса производства ферросилиция; доменный гранулированный шлак; отходы производства гипсоволокнистых плит, вода) предлагаемая сырьевая смесь содержит лишь два компонента (жидкое стекло из микрокремнезема и отвальная золошлаковая смесь).Analysis of the obtained data shows that, based on the proposed raw material mixture, it is possible to obtain water- (K _p > 0.8) and acid-resistant (K _c > 0.8) fine-grained concrete of grades 100-150. Moreover, the proposed raw material mixture is much more economical than the known one, because its main components (aggregate and part of the binder - dump ash and slag mixture) are waste heat and are not used anywhere. Liquid glass is also obtained from waste products - silica fume. According to the prototype, blast furnace granulated slag is widely used as aggregate, which is widely used in the production of slag Portland cement. Compared to the prototype multicomponent mixture (silicocalcium slag; fly ash of ferrosilicon production; blast furnace granulated slag; gypsum board production waste, water), the proposed raw material mixture contains only two components (silica fume and waste ash and slag mixture).

Claims

The raw material mixture for the preparation of ash and slag concrete, including a binder, consisting of ground dump ash and slag mixture obtained from burning brown Kansko-Achinsky coal in the city of Bratsk, Irkutsk TPP, and liquid glass made from bulk tonnage from the production of crystalline silicon of the Bratsk aluminum plant - silica fume and containing carbon impurities - graphite and carborundum, and aggregate, characterized in that it contains the specified ash and slag mixture of CHPP-6, the specified liquid th glass with a density ρ = 1.46 g / cm ³ , and as a filler - non-ground dump ash and slag mixture of Irkutsk TPP-6 in Bratsk with a grain size of 0.14-5.0 mm obtained from burning brown Kansko-Achinsk coal, at the following content of components, wt. %:
The specified ground ash and slag mixture - 13.7 - 40.0
Specified liquid glass - 17.8 - 20.0
Specified non-ground ash and slag mixture - 40 - 68.5