Характеристика сырья, материалов и энергоресурсов

Для производства КЗЦВ используются портландцемент без минеральных добавок, в частности, ПЦ500 Д0, соответствующий и отвечающий требованиям ГОСТ 10178-85 или портландцемент, СEM I 42,5, удовлетворяющий требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 31108-2003.

Таблица 1

Регламентируемые свойства КЗЦВ-35

Гипсовый камень используется для регулирования сроков схватывания зольно-цементного вяжущего. Без добавления гипсового камня КЗЦВ проявляет свойства быстросхватывающего вяжущего.

Гипсовый камень должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4013-82 «Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия». Желательно использовать гипсовый камень с содержанием CaSO₄·2Н₂О не менее 80%, т.е. не ниже 3-го сорта. Для шаровых мельниц не высокой производительности, использующихся на заводах ЖБИ и ДСК для производства КЗЦВ, максимальная крупность камня должна быть 10-15 мм, а не 60 мм как регламентировано для производства портландцемнта.

Используемая зола-уноса, образующаяся при сжигании бурого угля Канско-Ачинского угольного бассейна должна удовлетворять требованиям Межгосударственного стандарта ГОСТ 25818-91 «Зола-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия». По содержанию общего и свободного оксида кальция (CaO_своб), определяемого по ГОСТ 23227, содержанию оксида магния (MgO), содержанию сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO, щелочных оксидов (Na₂O), определяемых по ГОСТ 8269-1, потерь при прокаливании (п.п.п.), определяемых по ГОСТ 11022. Суммарную удельную эффективную активность естественных радионуклидов А_эфф, определяют в золе гамма-спектроскопическим методом по ГОСТ 30108. Все эти требования должны соответствовать основным золам-уноса от сжигания бурых углей Канско-Ачинского угольного бассейна (Красноярской ТЭЦ-1 и ТЭЦ-3) (табл. 2), в основном, для IV типа золы, при использовании ее для бетонных и железобетонных изделий и конструкций, работающих в особо-жестких условиях (гидротехнические сооружения, дороги, аэродромы и др.). Зола относится к основным (О) с содержанием оксида кальция более 10% по массе, буроугольным (Б) и обозначается ЗУ БО-1 ГОСТ 25818-91. Более жесткие требования к золам-уноса приняты исходя из высоких показателей порошково-активированных щебеночных

Таблица 2

Качественные показатели зол различных видов

Примечания:

1. Допускается в основных золах содержание свободного оксида кальция СаО_св и оксида магния MgO выше указанного в таблице, если обеспечивается равномерность изменения объема образцов при испытании их в автоклаве или применение этих зол обосновано специальными исследованиями бетона по долговечности с учетом конкретных условий эксплуатации.

2. Допускается в золах содержание сернистых и сернокислых соединений и потеря массы при прокаливании выше указанных в таблице, если применение этих зол обосновано специальными исследованиями по долговечности бетонов и коррозионной стойкости арматуры.

3. Допускается в золах I - III видов больший остаток на сите № 008 и меньшая величина удельной поверхности, чем указано в таблице, если при применении этих зол обеспечиваются заданные показатели качества бетона.

бетонов на КЗЦВ со значительной плотностью, прочностью и морозостойкостью. Зола-уноса может не удовлетворять двум требованиям из семи, предъявляемым к золе IV типа: содержанию свободного оксида кальция (не более 2 %), удельной поверхности (не менее 3000 см²/г). Это связано с тем, что свободный оксид кальция (СаО_своб) в тонкоизмельченном состоянии практически не опасен. Он быстро гидратируется при перемешивании бетонов и не вызывает неравномерного изменения объема, что подтверждается положительными исследованиями, приведенными в разделе «Равномерность изменения объема».

В соответствии с ГОСТ 25818-91 равномерность изменения объема определяют на смеси цемента с золой естественной дисперсности в соотношении 1:1 до получения теста нормальной густоты.

Для механо-активизированного КЗЦВ-35 в регламенте ужесточаются требования ГОСТ 25818 и содержание золы в смеси с цементом увеличено до 65%. По требованиям ГОСТ удельная поверхность у буроугольной золы-уноса типа IV должна быть не менее 300 м²/кг. По регламенту удельная поверхность исходной золы может быть значительно ниже и равна 150-200 м²/кг. При изготовлении КЗЦВ домол золы с цементом осуществляется до высокой удельной поверхности 480-520 м²/кг. Выход зол уноса с удельной поверхностью более 300 м²/кг на тепловых электростанциях может быть не столь высоким, а золы с ограниченной удельной поверхностью, в соответствии с ГОСТ 25818-91, не должны использоваться. Механохимическая активация позволяет использовать в композиционном вяжущем более грубодисперсные золы с удельной поверхностью от 150 м²/кг и выше, и тем самым расширяет объемы утилизации зол-ТЭЦ.

Усредненный химический состав используемой золы от сжигания бурых углей Канско-Ачинского угольного бассейна представлен в таблице 3.

Таблица 3

Усредненный химический состав зол-уноса

от сжигания Канско-Ачинских углей

№ п/п	Массовая доля основных компонентов, %	п.п.п	своб	, см2/г
	52,9-53,6	5,4-7,0	3,0-4,2	0,4-1,5	22,5-32,7	4,8-4,9	0,7-0,8	0,03-0,3	0,05-0,3	1,07-1,73	3,0-5,0	1800-2500

Зола удовлетворяет требования ГОСТ по содержанию MgO и К₂О в пересчете на Na₂O, содержанию свободного оксида кальция СаО_своб по содержанию SO₃, по потерям при прокаливании (п.п.п.) и удельной поверхности после домола с цементом.

В качестве суперпластификатора используется порошкообразный суперпластификатор на нафталисульфонатной основе «Fortreis Strong», который по пластифицирующему действию уступает суперпластификаторам нового поколения на поликарбоксилатной основе, производство которых по объемам в России ограничено.

Для обеспечения технологического процесса энергозатраты суммируются из энергозатрат на изготовление необходимых объемов КЗЦВ: на разгрузку золы пневматическим транспортом, пневмотранспорт золы и цемента к расходным бункерам мельниц, разгрузку гипсового камня в прирельсовый склад, при необходимости его дробления и подачу транспортером в расходный бункер мельницы. Суперпластификатор, в зависимости от используемого транспорта от поставщика, также требует небольших энергозатрат на внутризаводское транспортирование к расходному бункеру мельниц. Энергозатраты на домол цемента, золы, гипса и суперпластификатора, меньше энергозатрат на помол грубозернистого цементного клинкера и составляют не более 15-20 кВт·ч/т. готового продукта.