CZ22922U1 - Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků - Google Patents

Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků Download PDF

Info

Publication number
CZ22922U1
CZ22922U1 CZ201123879U CZ201123879U CZ22922U1 CZ 22922 U1 CZ22922 U1 CZ 22922U1 CZ 201123879 U CZ201123879 U CZ 201123879U CZ 201123879 U CZ201123879 U CZ 201123879U CZ 22922 U1 CZ22922 U1 CZ 22922U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fly ash
hydraulic
lime
lime hydrate
hydraulic binder
Prior art date
Application number
CZ201123879U
Other languages
English (en)
Inventor
Fridrichová@Marcela
Dvorák@Karel
Gazdic@Dominik
Kulísek@Karel
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké ucení technické v Brne filed Critical Vysoké ucení technické v Brne
Priority to CZ201123879U priority Critical patent/CZ22922U1/cs
Publication of CZ22922U1 publication Critical patent/CZ22922U1/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

Qblast techniky
Technické řešení se týká hydraulického pojivá na bázi fluidního popílku a vápenného hydrátu. Dosavadní stav techniky
Fluidní popílky jsou tuhé zbytky vznikající spalováním uhlí ve fluidních ohništích pri relativně nízké teplotě (přibližně 850 °C). Tyto tuhé zbytky je nutné likvidovat, přičemž nejčastějším způsobem likvidace je ukládání do skládek ve formě stabilizátu. Velmi malá část popílků pak nachází uplatnění ve stavebních materiálech, např. pri stavbě náspů.
Při fluidním spalování uhlí se k uhlí přidává sloučenina vápníku, nejčastěji vápenec (CaCO3), za účelem absorpce oxidu siřičitého. Proto se fluidní popílky vyznačují vyšším obsahem různých sloučenin vápníku, např. tzv. nehašené vápno (CaO), hašené vápno Ca(OH)2, anhydrit CaSO4 aj., které popílkům dodávají hydraulické vlastnosti. Kromě sloučenin vápníku mohou fluidní popílky obsahovat i křemen (SiO2), hlinito-křemičitou amorfní fázi, A12O3, FeO, TiO2, MgO a další látky, v závislosti na složení uhlí, při jehož spalování vznikl. Toto složení zapříčiňuje, že po rozmíchání s vodou vykazují popílky určité zpevnění vlivem probíhajících hydratačních procesů, ovšem jejich využití jako samostatného pojivá je z důvodu objemové a termodynamické nestability vysoce riskantní. Riskantnost využití fluidního popílku jako samostatného pojivá spočívá v tom, že hydratace se po stránce kvalitativní ubírá cestou tvorby ettringitu (chemicky:
Ca6Al2(SO4)3(OH)i2.26H2O) a sádrovce (CaSO4.2H2O) z výše zmíněných reaktivních složek, tj. anhydritu, hlinitokřemičité fáze a volného vápna. Kvůli minimálnímu obsahu nehydratované vápenaté fáze prakticky nedochází ke vzniku hydrosilikátů, hydroaluminátů a hydroaluminátferitů vápenatých. Toto je způsobeno nízkou teplotou spalování, při které je téměř vyloučena tvorba vápenatých fází adičním způsobem a pri které může pouze v nepatrné míře docházet ke vzniku aluminátů a feritů vápenatých za nižších teplot způsobem substitučním.
Podstata technického řešení
Cílem technického řešení je nalézt další uplatnění odpadů fluidního spalování, fluidních popílků, a to využitím ve stavebních materiálech, konkrétně jakožto hydraulického pojivá.
Na základě chemismu a částečně i mineralogie bylo zjištěno, že fluidní popílky mohou být v určité limitní koncentraci zapracovány do pojiv příbuzného chemicko mineralogického složení, např. do maltoviny typu hydraulického vápna.
Hydraulické vápno je druh vápna, které se používá pro výrobu tzv. vápenné malty, což je směs hašeného vápna, písku a vody. Pro stanovení hydraulicity, neboli schopnosti vápna tvrdnout pod vodou, se používá hydraulický modul MH, který je definován jako poměr oxidu vápenatého a hořečnatého k oxidu hlinitému, železitému a křemičitému. V závislosti na velikosti hydraulického modulu se pak rozlišují tri typy hydraulického vápna: slabě hydraulické vápno (Mh v rozmezí 6 až 9), středně hydraulické vápno (Mh v rozmezí 3 až 6) a silně hydraulické vápno (Mh v rozmezí 1,7 až 3). Pro přípravu hydraulického vápna směsného je základním požadavkem docílení jeho co nejvyšší hydraulicity při zachování příznivých vlastností typických pro vápna vzdušná (s modulem hydraulicity MH vyšším než 9). Proto byl zvolen hydraulický modul MH = 1,0; 1,7 a 3,0, což odpovídá silně hydraulickým vápnům.
Hydraulická maltovina typu hydraulického vápna podle technického řešení vzniká smícháním fluidního popílku s vápenným hydrátem v definovaném poměru. Vzniká tak maltovina dobrých technologických vlastností s hydraulickým charakterem, kterou lze dále použít pro přípravu např. jádrových omítkových směsí, zdicích malt, lepicího tmele aj.
Na rozdíl od procesu hydratace samotného popílku, kde je rozhodujícím zpevňovacím činidlem termodynamicky nestabilní ettringit, v tomto směsném pojivu je rozhodujícím činidlem zpevňo- 1 CZ 22922 Ul vací ho procesu tvorba kalcium-hydrosilikátové struktury. Díky tomu se na dosahovaných technologických vlastnostech (pevnost, objemová stálost) nijak negativně neprojevuje určitá termodynamická nestabilita ettringitu, pozorovaná v průběhu hydratačního procesu, jako je částečné vydělování sádrovce a C4AHb.
Konkrétně se technické řešení týká hydraulického pojivá obsahujícího fluidní popílek a vápenný hydrát ve vzájemném hmotnostním poměru v rozmezí od 25 % popílku : 75 % vápenný hydrát až 65 % popílku : 35 % vápenný hydrát, tedy pro stanovený hydraulický modul v rozmezí MH = 3,0 až M(1 = 1,0.
V dalším provedení se technické řešení týká hydraulického pojivá, které obsahuje fluidní popílek ío a vápenný hydrát v poměru v rozmezí od 25 % : 75 % až 55 % : 45 %, kdy hydraulický modul činí Mh = 3,0 až MH = 1,3. Tato varianta je vhodná zejména pro přípravu dostatečně pevných a plastických jádrových omítek.
V dalším provedení se technické řešení týká hydraulického pojivá, které obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát v poměru v rozmezí od 45 % : 55 % až 65 % : 35 %, kdy hydraulický modul činí Mh = 1,7 až MH - 1,0. Tato varianta je vhodná zejména pro přípravu dostatečně pevných zdicích malt.
V ještě dalším provedení se technické řešení týká hydraulického pojivá, které obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát v poměru 45 % : 55 %, kdy hydraulický modul činí MH = 1,7. Tato varianta je vhodná zejména pro přípravu lepicích tmelů.
A v ještě dalším provedení se technické řešení týká hydraulického pojivá obsahujícího fluidní popílek a vápenný hydrát v poměru 55 % : 45 %, kde hydraulický modul činí MH =1,3. Tato varianta se jeví jako výhodná pro Širokou Škálu aplikací a zároveň umožňuje stále ještě vysokou míru využití fluidního popílku jako komponenty pro hydraulické pojivo.
Technické řešení je dále ilustrováno následujícími příklady.
Příklady provedení technického řešení
Navržená pojivá byla odzkoušena v několika reálných aplikacích. Bylo zjištěno, že použití směsného hydraulického pojivá podle technického řešení k přípravě jádrových omítkových směsí, zdicích malt a lepicího tmele, lze vyhodnotit jako bezproblémové, neboť s ním připravené směsi vykázaly výborné jak aplikační, tak i technologické vlastnosti.
Příklad 1
Hydraulické pojivo se připravilo tak, že se smísily fluidní ložový popílek, který byl upraven mletím, a vápenný hydrát CL 90 v hmotnostním poměru 28,6 % popílku : 71,4 % vápenného hydrátu. Hydraulický modul výsledné směsi byl MH - 3.
Výsledná hydraulická malto vina dosahuje následujících technologických parametrů:
- vodní součinitel w 0,67
- počátek tuhnutí 150 minut
- doba tuhnutí 20 hodin 30 minut
- pevnost v tlaku po 3 dnech 0,9 MPa
- pevnost v tlaku po 7 dnech 1,6 MPa
- pevnost v tlaku po 28 dnech 5,9 MPa
- objemová stálost po 28 dnech +3,5 %.
Příklad 2
Hydraulické pojivo se připravilo tak, že se smísily fluidní ložový popílek, který byl upraven mletím, a vápenný hydrát CL 90 v hmotnostním poměru 44,4 % popílku : 55,5 % vápenného hydrátu. Hydraulický modul výsledné směsi byl MH - 1,7-2 CZ 22922 Ul
Výsledná hydraulická maltovina dosahuje následujících technologických parametrů:
- vodní součinitel w 0,60
- počátek tuhnutí 152 minut
- doba tuhnutí 18 hodin 31 minut
- pevnost v tlaku po 3 dnech 1,2 MPa
- pevnost v tlaku po 7 dnech 2,8 MPa
- pevnost v tlaku po 28 dnech 11,3 MPa
- objemová stálost po 28 dnech +3,5 %.
Příklad 3
Hydraulické pojivo se připravilo tak, že se smísily fluidní ložový popílek, který byl upraven mletím, a vápenný hydrát CL 90 v hmotnostním poměru 61,5 % popílku : 38,5 % vápenného hydrátu. Hydraulický modul výsledné směsi byl Mh =1,0.
Výsledná hydraulická maltovina dosahuje následujících technologických parametrů:
- vodní součinitel w 0,63
- počátek tuhnutí 7 hodin 51 minut
- doba tuhnutí 17 hodin 45 minut
- pevnost v tlaku po 3 dnech 0,9 MPa
- pevnost v tlaku po 7 dnech 2,6 MPa
- pevnost v tlaku po 28 dnech 11,5 MPa
- objemová stálost po 28 dnech +3,7 %.
Příklad 4
Hydraulické pojivo se připravilo tak, že se smísily fluidní ložový popílek, který byl upraven mletím, a vápenný hydrát CL 90 v hmotnostním poměru 54,6 % popílku ; 45,4 % vápenného hydrátu. Hydraulický modul výsledné směsi byl MH =1,3.
Výsledná hydraulická maltovina dosahuje následujících technologických parametrů:
- vodní součinitel w 0,66
- počátek tuhnutí 8 hodin 23 minut
- doba tuhnutí 18 hodin 45 minut
- pevnost v tlaku po 3 dnech 0,9 MPa
- pevnost v tlaku po 7 dnech 2,0 MPa
- pevnost v tlaku po 28 dnech 9,4 MPa
- objemová stálost po 28 dnech +3,9 %.
Jak bylo dále prokázáno, lze požadované technologické vlastnosti v poměrně širokém rozmezí cíleně řídit vzájemným poměrem dávkování obou výchozích složek, tj. vápenného hydrátu a popílku. Pokud je požadováno silně plastické pojivo bez větší náročnosti na pevnostní charakteristiky, je vhodnější směšovací poměr zvýšený ve prospěch vápenného hydrátu. Pokud je naopak upřednostněn požadavek na vyšší pevnosti, je vhodnější taková skladba pojivá, kde převažuje popílek nad vápenným hydrátem.

Claims (4)

NÁROKY NA OCHRANU
1. Hydraulické pojivo, vyznačující se tím, že obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát ve vzájemném hmotnostním poměru v rozmezí od 25 % popílku : 75 % vápenného hydrátu až 65 % popílku : 35 % vápenného hydrátu a má hydraulický modul v rozmezí MH = 3,0 až M„=l,0.
-3CZ 22922 Ul
2. Hydraulické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát v poměrech v rozmezí od 25 % popílku : 75 % vápenného hydrátu až 55 % popílku : 45 % vápenného hydrátu a má hydraulický modul MH = 3,0 až MH =1,3.
3. Hydraulické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje fluidní
5 popílek a vápenný hydrát v poměrech v rozmezí od 45 % popílku : 55 % vápenného hydrátu až
65 % popílku : 35 % vápenného hydrátu a má hydraulický modul MH = 1,7 až MH = 1,0.
4. Hydraulické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát v poměru 45 % popílku : 55 % vápenného hydrátu a má hydraulický modul Mh =1,7.
io 5. Hydraulické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje fluidní popílek a vápenný hydrát v poměru 55 % popílku : 45 % vápenného hydrátu a má hydraulický modul Mh =1,3.
CZ201123879U 2011-02-01 2011-02-01 Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků CZ22922U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201123879U CZ22922U1 (cs) 2011-02-01 2011-02-01 Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201123879U CZ22922U1 (cs) 2011-02-01 2011-02-01 Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ22922U1 true CZ22922U1 (cs) 2011-11-14

Family

ID=44990948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201123879U CZ22922U1 (cs) 2011-02-01 2011-02-01 Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ22922U1 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305356B6 (cs) * 2014-06-24 2015-08-12 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů
CZ305487B6 (cs) * 2013-02-28 2015-10-29 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob zpracování energetických produktů

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305487B6 (cs) * 2013-02-28 2015-10-29 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob zpracování energetických produktů
CZ305356B6 (cs) * 2014-06-24 2015-08-12 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Způsob přípravy plynosilikátů bez použití autoklávu z energetických produktů

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018202064B2 (en) Composition for use as a two component back filled grout comprising extracted silicate
CN107257778B (zh) 具有磷酸盐活化剂的富含碱土金属氧化物的固体无机化合物的粘结剂
JP2005537208A (ja) 高速凝結性セメント組成物
CN101198562B (zh) 水泥混合材料、水泥组合物以及灰浆或混凝土制品的制造方法
AU2010241142B2 (en) Low shrinkage binder system
WO2019133040A1 (en) Method for enhancement of mechanical strength and co2 storage in cementitious products
CN102159516A (zh) 具有高压缩强度并且快速固化的基于飞灰的轻质水泥组合物
AU2012282216B2 (en) Hydraulic binder
JP2010532309A (ja) 軽量セメント系組成物及び建築用製品、並びにそれらを作製するための方法
WO1998054108A1 (en) Complex admixture and method of cement based materials production
WO2018150753A1 (ja) ジオポリマー組成物、並びにそれを用いたモルタル及びコンクリート
AU2014317428A1 (en) Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound
Błaszczyński et al. Alkaline activator impact on the geopolymer binders
KR101410796B1 (ko) 속경성 해상 심층혼합공법용 고화재
RU2163899C2 (ru) Способ получения строительного раствора
RU2341624C2 (ru) Состав тампонирующего действия и способ его получения
CZ22922U1 (cs) Hydraulické pojivo na bázi fluidních popílků
JP2017031037A (ja) 水中不分離性コンクリート組成物およびその硬化体
JP2020093940A (ja) セメント混和材及びそれを用いたコンクリート
JP6101108B2 (ja) セメント混和材およびセメント組成物
KR20220145447A (ko) 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 콘크리트 조성물
AU2023312992A1 (en) Binder compositions for the building industry including pozzolanic material and high volume filler
KR101410795B1 (ko) 해상 심층혼합공법용 고화재
JP2023136532A (ja) セメント混和材
JP2006306655A (ja) モルタル又はコンクリートの劣化抑制方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20111114

MK1K Utility model expired

Effective date: 20150201