CZ26836U1 - Umělé kamenivo - Google Patents
Umělé kamenivo Download PDFInfo
- Publication number
- CZ26836U1 CZ26836U1 CZ2013-28853U CZ201328853U CZ26836U1 CZ 26836 U1 CZ26836 U1 CZ 26836U1 CZ 201328853 U CZ201328853 U CZ 201328853U CZ 26836 U1 CZ26836 U1 CZ 26836U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fly ash
- aggregates
- artificial
- feed mixture
- weight
- Prior art date
Links
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 22
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Technické řešení se týká umělého kameniva vyráběného hydraulickým pojením minerálních zbytků po spalování uhlí v elektrárnách nebo teplárnách.
Dosavadní stav techniky
V elektrárnách vyrábějících elektrickou energii spalováním uhlí se vytvářejí spalováním jemně mletého uhlí tuhé minerální zbytky (ložový popel, úletový popílek, struska, popel z fluidního lože). Každoročně jsou vynakládány finanční prostředky pro nalezení nových cest pro jejich plnohodnotné zhodnocení buď přímo jako stavebních výrobků, nebo jako suroviny pro jejich výrobu. Nejvyšší podíl je využit pro sanaci a rekultivaci území dotčených činností člověka jako jsou povrchové a hlubinné doly, průmyslová území apod. Ve stavebnictví jsou využívány zejména jemné popílky z vysokoteplotního spalování, zachycované z kouřových plynů v elektrostatických nebo tkaninových filtrech. Hlavním způsobem využití je forma náhrady cementu nebo jiných pojiv do malt, betonů jako zdroj SiO2 do pórobetonu apod.
Jednou z možností, jak popílky zapracovat do stavebních materiálů, je výroba kameniva tzv. studenou cestou, založenou na hydraulickém vytvrzování reakcí popílků s pojivém. Tento způsob výroby je jedna z mála cest, jak zpracovat pro jiné stavební materiály méně vhodný fluidní popílek, vyznačující se vyšším obsahem volného vápna a síranů vápenatých. Oblast umělých kameniv je v ČR poměrně omezená a často se jedná o typy kameniv pro určité způsoby použití podle jejich dominantních vlastností (objemová hmotnost, pevnost, tepelná vodivost, nasákavost). Nejčastěji jako lehká kameniva do betonu, omítek nebo různých zásypů nebo filtračních vrstev.
V ČR je v současné době komercializován produkt Rugen, který je dodáván společností Silo transport, a. s. Jedná se o kamenivo vyráběné na bázi vysokoteplotních popílků s různými příměsemi a přísadami s následnými pevnostmi od 0,5 do 10 N.mm'2 a sypnou objemovou hmotností 500 až 1000 kg.m'3. Jedná se však o umělé kamenivo na bázi vysokoteplotních popílků, které jsou běžně využívány ve stavebních materiálech. Jiné umělé kamenivo Liapor je vyráběno výpalem granulované směsi jílů, schopných expandovat a snižovat tak hmotnost umělého kameniva při zachování požadovaných pevností. Největší nevýhodou této technologie je po využívání poměrně drahých surovin hlavně samotný princip výpalu ve velmi nákladném zařízení rotační pece při vysoké spotřebě paliv.
Ve světě je toto kamenivo známo pod komerčním názvem Ardelit. Stejně jako Rugen se však jedná o kamenivo na bázi vysokoteplotních popílků. Jsou známa i za studená vytvrzovaná kameniva na bázi popílků ze spaloven komunálního odpadu nebo ze spalování biomasy. Jejich využití však není ve stavebních materiálech, avšak jako zásypový materiál.
Podstata technického řešení
Předmětem technického řešení je umělé kamenivo, připravitelné vytvrzováním vstupní směsi, obsahující alespoň 80 % hmotn. fluidního popílku a do 20 % hmotn. pojivá, a dále 50 až 70 % hmotn. vody (vztaženo na hmotnost sušiny).
Fluidní popílek vzniká spalováním uhlí ve fluidním loži, které jek životnímu prostředí šetrnější než klasické spalování. Jedná se o popílek vzniklý spalováním hrubší frakce uhlí společně s vápencem při teplotách okolo 850 °C. Kvůli nižším teplotám tak popílek nemá kulová amorfní zrna a obsahuje CaO, které nezreagovalo s SO2, potom anhydrit (CaSO4) a další produkty. Nevyužívá se ke spékání při výrobě umělého kameniva z minerálních zbytků po spalování uhlí pro svou nadýchanou strukturu, kvůli které by nevytvořil pevnou strukturu kameniva, a vzhledem k uvolňování SO2 při spékání.
-1 CZ 26836 Ul
S výhodou sušina vstupní směsi obsahuje 90 až 95 % hmotn. fluidního popílku a 5 až 10 % hmotn. pojivá.
Jako vhodná pojivá lze využít například pálené vápno nebo cement.
Je možno použít i další přísady, jako je vodní sklo, vysokopecní struska, mikrosilika, apod., s výhodou v množství do 5 % hmotn.
Vstupní suroviny, kterými jsou fluidní popílek, pojivo a případně další přísady, se s příměsí vody granulují na granulačních válcích nebo na granulačním talíři. Směs se následně ponechá v maximálně 30 cm vrstvě pro 24 hodinové vytvrzení. Následně je možné kamenivo uskladnit ve vyšších vrstvách. Výsledné kamenivo dosahuje odolnosti proti drcení 1,0 až 4,0 N.mm'2 a sypnou objemovou hmotnost 700 až 900 kg.m'3.
Oproti stávajícím technologiím se jedná o využití popílků s odlišnou strukturou a chemickým složením než běžně používané vysokoteplotní popílky. Fluidní způsob spalování uhlí je k životnímu prostředí šetrnější než způsob vysokoteplotní a výsledné umělé kamenivo lze využít jako zásypový materiál, pro filtrační vrstvy, ale také do betonů standardních tříd. Kamenivo je vyráběno na bázi vedlejšího energetického produktu (popílku) a za výrazného snížení nákladů na dodané teplo.
Příklady provedení technického řešení
Všechny údaje uváděné v % odpovídají hmotn. %.
Příklad 1
Hnědouhelný fluidní popílek (celkové CaO 30,4 %, SÍO2 27,6 %) a 5 % příměs páleného vápna byly míšeny v míchačce s nuceným oběhem s příměsí 56 % vody z hmotnosti sušiny. Optimálně vlhčená směs byla granulována na granulačních válcích pro získání frakce 8 až 16 mm čerstvých pelet. Po 28 denním uložení dosahovalo kamenivo odolnosti proti drcení 3,2 N.mm'2 a sypné objemové hmotnosti 800 kg.m'3.
Příklad 2
Hnědouhelný fluidní popílek (celkové CaO 10,2 %, SiO2 42,7 %) a 10 % příměs cementu CEM Π/B-LL 32,5 R byly míšeny v míchačce s nuceným oběhem s příměsí 67 % vody z hmotnosti sušiny. Optimálně vlhčená směs byla granulována na granulačních válcích pro získání frakce 8 až 16 mm čerstvých pelet. Po 28 denním uložení dosahovalo kamenivo odolnosti proti drcení 1,35 N.mm'2 a sypné objemové hmotnosti 700 kg.m’3.
Příklad 3
Hnědouhelný fluidní popílek (celkové CaO 30,4 %, SiO2 27,6 %) a 10 % příměs páleného vápna byly míšeny ve šnekovém mixeru s příměsí 58 % vody z hmotnosti sušiny. Optimálně vlhčená směs byla granulována na granulačním talíři a vytříděny frakce 0 až 4 mm, 4 až 8 mm a 8 až 16 mm. Po 28 denním uložení dosahovalo kamenivo frakce 8 až 16 mm odolnosti proti drcení 4,0 N.mm'2 a sypné objemové hmotnosti 900 kg.m'3.
Průmyslová využitelnost
Umělé kamenivo lze využít jako zásypový materiál, pro filtrační vrstvy, ale také do betonů standardních tříd.
Claims (4)
1. Umělé kamenivo připravitelné vytvrzováním vstupní směsi, obsahující alespoň 80 % hmotn. fluidního popílku do 20 % hmotn. pojivá, a dále 50 až 70 % hmotn. vody, vztaženo na hmotnost sušiny.
5
2. Umělé kamenivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že sušina vstupní směsi obsahuje 90 až 95 % hmotn. fluidního popílku a 5 až 10 % hmotn. pojivá.
3. Umělé kamenivo podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pojivo je vybráno ze skupiny obsahující pálené vápno a cement.
4. Umělé kamenivo podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se ío t í m , že sušina vstupní směsi dále obsahuje další přísady, zejména vybrané ze skupiny zahrnující vodní sklo, vysokopecní strusku, mikrosiliku, v množství do 5 % hmotn.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-28853U CZ26836U1 (cs) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Umělé kamenivo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-28853U CZ26836U1 (cs) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Umělé kamenivo |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ26836U1 true CZ26836U1 (cs) | 2014-04-24 |
Family
ID=50686049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-28853U CZ26836U1 (cs) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | Umělé kamenivo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ26836U1 (cs) |
-
2013
- 2013-11-29 CZ CZ2013-28853U patent/CZ26836U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Krishnan et al. | Hydration kinetics and mechanisms of carbonates from stone wastes in ternary blends with calcined clay | |
| Rashad | A comprehensive overview about the influence of different admixtures and additives on the properties of alkali-activated fly ash | |
| Mahmoud et al. | Groundnut shell ash as a partial replacement of cement in sandcrete blocks production | |
| US8535435B2 (en) | Method of fabrication of construction materials from industrial solid waste | |
| KR101242097B1 (ko) | 친환경 상온순환아스콘 | |
| CN101386480B (zh) | 利用生活垃圾焚烧炉渣生产硅酸盐水泥熟料的方法 | |
| KR101459990B1 (ko) | 슬러지 소각재를 이용한 블록 조성물 및 블록 제조방법 | |
| KR101896251B1 (ko) | 투수성과 보수성을 함께 구비한 경량 보도블록 | |
| US20110175258A1 (en) | Method of producing inorganic hydraulic binders | |
| KR20180109377A (ko) | 6가 크롬 용출이 없는 친환경 연약지반 표층혼합처리 및 흙포장 공법 | |
| ES3033083T3 (en) | Process for producing a shaped article | |
| CN105601134A (zh) | 一种全利用煤矸石制备水泥的方法 | |
| JP2014189439A (ja) | セメントクリンカーの製造方法 | |
| JP6832188B2 (ja) | 人工骨材、およびセメント質硬化体 | |
| KR101451501B1 (ko) | 무기질 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물 및 그 제조방법 | |
| Borowski et al. | The effect of granulated fly ashes with phosphogypsum on the hardening of cement mortar | |
| JP2013023422A (ja) | 焼成物の製造方法 | |
| PL210921B1 (pl) | Sposób otrzymywania kruszywa lekkiego z odpadów komunalnych i przemysłowych | |
| KR101394549B1 (ko) | 하수 슬러지와 무기고화제를 이용한 인공 경량골재 및 그 제조방법 | |
| KR101222212B1 (ko) | 바텀애쉬를 주골재로 이용한 콘크리트 조성물 및 그 제조방법 | |
| Lamidi et al. | Evaluation of rice husk ash and bone ash mixed as partial replacement of cement in concrete | |
| CZ26836U1 (cs) | Umělé kamenivo | |
| Novotná et al. | Review of possible fillers and additives for geopolymer materials | |
| JP5473811B2 (ja) | セメント添加材およびセメント組成物 | |
| WO2021137787A2 (en) | A binding construction material composition and production method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140424 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20171129 |