Бетонна суміш

Бетонна суміш, що містить портландцемент, породу шахтних териконів, воду, яка відрізняється тим, що як породи шахтних териконів використовують негорілу породу териконів, прискорювач схоплювання і твердіння (KR) і золошлакові відходи ТЕС при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: портландцемент 11-15 золошлакові відходи ТЕС 30-40 негоріла порода шахтних териконів 35-40 прискорювач схоплювання і твердіння (KR) 7-10 вода інше. (19) (21) u200805602 (22) 29.04.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) ЛАШКОВ ЮРІЙ ОЛЕКС АНДРОВИЧ, U A, ЛАРІН ВІТАЛІЙ ВЕНІАМІНОВИЧ, UA, БАР'Я ХТАР ФЕДІР ГРИГОРОВИЧ, UA, ЗАХАРОВ ЮРІЙ ГЕННАДІЙОВИЧ, U A (73) ЛАШКОВ ЮРІЙ ОЛЕКС АНДРОВИЧ, U A, ЛАРІН ВІТАЛІЙ ВЕНІАМІНОВИЧ, UA, БАР'Я ХТАР ФЕДІР ГРИГОРОВИЧ, UA, ЗАХАРОВ ЮРІЙ ГЕННАДІЙОВИЧ, U A 3 39077 4 конів, золошлакові відходи ТЕС, прискорювач сховипалу порожніх порід. При окисному самовипалі плювання і твердіння (KR) при наступному співвідшахтних порід (у териконах) виходять відвальні ношенні компонентів, мас. %: горілі породи. По хімічному складу горілі і негорілі портландцемент 10-15 шахтні терикони ідентичні. Відрізняються показниабо віднесення золошлакові відходи 25-40 ками пористості, вологоємності. (Порівнянні дані негоріла порода шахтних териконів 35-40 хімсоставу горілих порід в табл. 1, і непалаючого прискорювач схоплювання і твердінпородного відвала шахти № 6 Макіївугілля). Автоня 5-10 рами для одержання бетонної суміші був викорисвода інше таний непалаючий породний відвал шахти № 6 Новизна в порівнянні з прототипом полягає в «Ігнатіївська ДП Макіївугілля». Хімічний склад цієї тім, що бетонна суміш, що заявляється, виключає породи, мас. %: Si2 - 45,2; Fе2О3 - 9,6; АІ2О 3 - 20,2; введення металургійних відвальних шлаків, але Са - 1,9; Mg - 0,30; Zn - 0,27; Pb - 0,11; Mn - 0,08; додатково містить золошлакові відходи, негорілу Сr2O3 - 0,02; Сu - 0,31. Сумарна питома ефективна породу териконів, прискорювач схоплювання і активність природних радіонуклідів, обмірювана твердіння (KR) при новому кількісному співвідноспектрометрично, не перевищує 370Бк/кг (1 клас) шенні компонентів, високого ступеня дисперсності відповідно до вимог НРБУ - 97. п. 8.6.1. Відповідно і гранулеме і ричної однорідності в'язких компонедо діючого нормами радіаційної безпеки цей покантів суміші. зник не представляє небезпеки. Матеріал може При виготовленні бетонної суміші була викобути використаний у виробництві і реалізації без ристана сировина і вторинні матеріали - відходи обмежень. виробництва, що відповідають визначеним вимоХімічні характеристики компонентів вихідної гам ДСТ. бетонної суміші приведені в табл. 1, 2. Традиційне в'язке - портландцемент, марки МЗ порівняння даних хімічного аналізу горілих 400 і більш, що задовольняють вимогам ДСТУ Б.В. порід шахтни х териконів, золи-віднесення, золош2.7-46-96 «Будівельні матеріали. Цементи загалакових сумішей очевидна їхня ідентичність, спольнобудівельного призначення. Технічні умови». рідненість зі складом цементного клінкера, табл. 1. Вода повинна відповідати вимогам ДСТ 23732Це і дозволяє їх використовувати як добавку до 79 «Вода для бетонів і розчинів. Технічні умови». цементу, одержану помелом цементного клінкера. Зола-віднесення (3В) ТЕС повинна відповідати Якість такої суміші з добавками не уступає сполувимогам ДСТ 25818-91 «Золи-віднесення теплових чному з цементного клінкера без добавок. Дана електростанцій для бетонів. Технічні умови». Усеробота була виконана з використанням ЗУ і ЗШВ реднені фізико-хімічні характеристики ЗУ і ЗШС Кураховської ГРЕС, їхня характеристика дана в дані в табл. 1, 2. Вологість золи-віднесення повитабл. 2. нна бути не більш 1% по масі. На ТЕС Донбасу Приклад 1. зібралися мільйони віднесення і золоішшкових Суміш золошлакових відходів (50кг) і породи відходів, що не знаходять кваліфікованого застошахтних териконів (70кг) подрібнюють у диспергасування. Наявність промислових відходів (ЗУ, торі марки ББ-2-Ультра до дрібнодисперсійного ЗШВ), що займають на Україні величезні земельні стану, ви хідний розмір часток 0,01-0,08мм. Крім площі для складування і тисячі гектарів, що виводіспергування одночасно має місце активація подять зі сфери виробничого використання, земельверхні, який забезпечує ефективність в'язких власних угідь, вимагає створення промислового об'єктивостей отриманої суміші. Отриману масу в кільта, що забезпечить споживання цих вторинних кості 60кг завантажують у бетономішалку і відходів. Такими перспективними об'єктами для додають послідовно при перемішуванні 10кг портцих цілей є будівельна індустрія, капітальне будівландцементу марки М-400, 5,0кг прискорювача ництво. схоплювання і твердіння KR, через 10-15хв. додаПри готуванні бетонної суміші, що заявляєтьють 25кг води. Продовжують перемішування ще в ся, були використані ЗУ і ЗШВ Кураховської ТЕС, плині 5-10хв. Готову суміш виливають у форму. табл. 2. Схоплювання суміші відбувається в плині 0,5год, Прискорювач схоплювання і твердіння бетоннабір міцності - у плині доби і до 30 доби. Співвідної суміші, - це Now haw авторів, являє собою моношення компонентів бетонної суміші приведені в дифікований продукт на основі рослинної сировитабл. 3. ни. Інші приклади готування бетонної суміші викоВідвальні породи шахтних териконів є найнані по тій же методиці. Співвідношення компонебільш розповсюдженою і дешевою сировиною. У нтів приведені в табл. 3. Донбасі нараховується 1257 териконів, що містять З даних табл. 3 очевидно, що введення ЗШВ, порядку 70% глинистих сланців. Апріорі в стадії як і ЗУ, до складу бетонної суміші дає високоміцутворення вугленосних формацій істотний вплив ний бетон 1800-2000кг/див2 (приклади 1-5). Увена органічну масу і суп утні мінеральні компоненти дення негорілої породи шахтних териконів (НПШТ) натискають, температура, кислотно-лужні й окису межах 35-40% не знижує якості бетону (приклади лювально-відновні фактори діагенезу і наступного 1-5). Оптимальний зміст 35% НГПШТ і 35% 31110, метаморфізму. Тому супутнього метаморфізму тому що при цьому була досягнута міцність готошахтні породи, в основному глинясто-піщані, вивого виробу 2000кг/см 2 при витраті портландцемеявляються, у тім чи іншому ступені вже обпаленинту 12% і добавці КR - 7%, приклад 4. Збільшення ми. При горінні в надрах землі утворюються призмісту ЗШВ до 40 % вимагають підвищення на 3% родні горілі породи, чи гліежи, які мають щільну витрати портландцементу і добавки KR, приклад шарува ту будівлю. Горілі породи - продукт само5. При цьому, однак, міцність виробу в порівнянні з 5 39077 6 оптимальним співвідношенням компонентів (прирілі породи шахтних териконів, а також крім золаклад 4) не збільшується. Уведення води в кількості віднесення ТЕС - золошлакові відходи. 25% (приклад 1) збільшується в середньому на 5Аналіз даних фізико-механічних іспитів бетонів 10% терміни схоплювання і первісного твердіння і із традиційної і пропонованої суміші показує, що на 300кг/див2 знижує міцність бетонних виробів у вона задовольняє вимогам ДСТ до якості бетонів порівнянні з прикладом 2. табл. 4. Показано, на відміну від прототипу, що при Переваги даного складу - його універсальність здрібнюванні до мікронного рівня дисперсності для найрізноманітніших будівельних об'єктів, вевихідні ши хти, як компоненти бетонної суміші моличезні запаси наявних ресурсів (вторинної сирожуть бути використані не тільки горілі, але і не говини), скорочення до мінімуму витрати цементу. Таблиця 1 Дані хімічного складу вторинних ресурсів, перспективні як компоненти шихти бетонних сумішей Порода шахтни х Золошлакові відхо- Цементний клін- Золошлакова суміш Елементи горілих терико- Зола-віднесення* ди* кер Старобішевської ГРЕС нів* АІ 2О 3 17,5 22-24 20-30 4,0-7,0 14,75-16,35 Fе2О3 8,3 6,0-9,0 6,8-15 2,0-6,0 7,8-13,5 SiO2 60,1 57-60 50-58 19-24 40,5-55,88 TiO2 0,5-1,2 0,11-,43 Na2O 2,1 0,5-3,0 2,4 1,0-1,4 CaO 5,3 1,0-2,7 3,6 63-67 1,8-2,6 MgO 2,7 0,4 0,5-2,1 0,5-5,0 K2O 2,15 5,1 2,5-2,83 CuO 1,85 Р2O5 0,1-0,3 Сr2О3 0,02-1,0 0,2-0,5 SO3 0,12 1,5 0,5-2 0,34-0,82 * Усереднені дані по шахтни х териконах і ТЕС Донбасу Таблиця 2 Фізико-хімічні харак теристик и зола-в іднесенн я, золо шлаков их в ідходів (ЗШВ) - су мішей Ку раховської ТЕС № п/п Вид в ідходів 1 ЗШВ Темп ерату ра плав лення, °З Fе2О3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Т1 Т2 Т3 1,01,90,5- 1000118012906,8-15,0 0,5-2,1 0,6-0,9 4,0 3,9 2,0 1040 1300 1390 10,2- 2,81,10,4-1,9 0,3-0,5 1,2 12,4 3,4 2,8 10,8 2,9 0,9 1,1 Хі мічний скла д ЗШВ (компо нент і його кі лькість, мас.%) С 0,25,0 2 ЗУ 2,57 3 ЗШВ 2,71 SiO2 50,058,0 55,957,9 54,1 ТіО2 0,5-1,2 0,10-0,5 Аl2О3 20,030,0 22,626,8 22,5 Питома пов ерхня, 2 див /м 1500-500 4238 4357 Примітка: 1 - су марний зміст 8І2+АІ20з+Ре2 0з складає 85,86%, в ологість - 0,10%; дисперсність - зміст зерен на ситі 19,6%. 3 2 - в ологість 19,23%; дисперсність: зміст зерен на ситі 0,315 - 8,48%; насипна щільність 457к г/м . Таблиця 3 Склад для виготовлення бетонної суміші на основі порід шахтних териконів № п/п 1 2 3 4 5 Портландцемент 10 11 11 12 15 Золавіднесення 25 30 Склад суміші, мас. % Золошлакові Порода шахт- Добавка KR відходи них териконів 35 5 37 7 30 40 7 35 37 7 40 35 10 Вода 25 15 12 9 10 Міцність наf\стиск, кг/см 1500 1800 1900 2000 2000 7 39077 8 Таблиця 4 Фізико-механічні характеристики бетонів із традиційної і суміші, що заявляється № п/п 1 2 3 4 Фізико-механічні властивості Теплопровідність, Ут/мК Об'ємна вага, кг/м 3 Морозостійкість, цикл Збільшення міцності в часі, % Бетон із традиційної суміші 1,45-1,51 2500-2400 50 5-10 Джерела інформації: 1. Наназашвили И.Х., Бунькин И.Ф., Наназашвили В.И. Строительные материалы иизделия. Справочное пособие. - М.: Аделанд, 2005. - 471с. 2. А.с. СССР №630233, МПК С04 В 13/22. Опубл. Бюл. №40, 1978. Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський Бетон із суміші, що заявляється 0,6-0,9 1800-2000 Більш 250 50 і більш 3. А.с. СССР №540838, ПК С04 В 13/22. Опубл. Бюл. №48, 1976 4. Пат. України №58523, МПК С04 В 7/00. Опубл. Бюл. №9, 2003 5. Пат. России №2288199, МПК С04 В 13/22. Опубл. Бюл. №25, 15.12.2006 (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601