CZ306768B6 - Vápenaté pojivo - Google Patents

Abstract

Vápenaté pojivo, zejména pro výrobu stabilizovaných stavebních polotovarů, především pro vytváření hutněných zemních těles, pro uzavírání a technickou rekultivaci popílkových složišť, jakož i pro stabilizaci zpracovávaných druhotných surovin, zejména cihelných a betonových recyklátů a energosádrovce, obsahuje alespoň 68 % hmotnostních ložového fluidního popela s obsahem volného CaO alespoň 6 % hmotnostních. Dále může obsahovat i jiné složky, jako například mleté práškové vápno, jemně mletou vysokopecní strusku a cement.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vápenatého pojivá, zejména pro výrobu stabilizovaných stavebních polotovarů, především pro vytváření hutněných zemních těles, pro uzavírání a technickou rekultivaci popílkových složišť a podobně, případně pro stabilizace a neutralizace tekutých a tuhých látek, především odpadních, například kyselých odpadních vod, jakož i pro stabilizaci zpracovávaných druhotných surovin, zejména cihelných a betonových recyklátů a energosádrovce.

Dosavadní stav techniky

V běžné stavební praxi mohou být v ekonomicky vhodných podmínkách zpracovány rovněž druhotné suroviny vyráběné z upravených odpadů, zejména cihelné a betonové recykláty, za podmínky zlepšení jejich vlastností vhodnou úpravou. Ta spočívá zejména ve stabilizaci formou přídavku vhodného druhu pojivá a optimálním zvlhčením takto vzniklé surovinové směsi, umožňující následné hutnění. Jako pojivá se až dosud používá zejména jemně mleté práškové vápno.

Klasické popílky, vznikající ve velkých elektrárnách a teplárnách při spalování mletého uhlí v granulačních kotlích, se jednak ukládají na skládky a jednak se jejich část zpracovává v míchacích centrech výrobou popílkových stabilizátů, které se dále využívají především pro uzavírání a technické rekultivace popílkových složišť. Část popílkových stabilizátů je využívána rovněž ve stavebnictví pro budování hutněných konstrukcí zemních těles.

Za účelem dosažení požadovaných fyzikálních a ekologických vlastností popílkových stabilizátů je při jejich výrobě používáno pojivo, jímž až dosud bývá jemně mleté práškové vápno.

Nevýhodou uvedených dosavadních tradičních složení a způsobu výroby stabilizovaných stavebních polotovarů je především poměrně vysoká cena práškového vápna a cementu jako běžně používaných pojiv. Potíže činí i vysoké nároky technologie skladování dávkování práškového vápna. V podmínkách běžné výroby popílkových stabilizátů často nejsou z úsporných důvodů dodržovány předepsané dávky vápna. Vyrobené stavební polotovary v takovém případě nesplňují požadavky předepsané pro tento druh výrobků.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje vápenaté pojivo, zejména pro výrobu stabilizovaných stavebních polotovarů, především pro vytváření hutněných zemních těles, pro uzavírání a technickou rekultivaci popílkových složišť a podobně, případně pro stabilizace a neutralizace tekutých a tuhých látek, především odpadních, například kyselých odpadních vod, jakož i pro stabilizaci zpracovávaných druhotných surovin, zejména cihelných a betonových recyklátů a en ergosádrovce podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vápenaté pojivo obsahuje alespoň 68 % hmotnostních lóžového fluidního popela s obsahem volného CaO alespoň 6 % hmotnostních.

Použitím vápenatého pojivá podle tohoto vynálezu se docílí zejména úspory nákladů, které jsou dány především velmi nízkou pořizovací cenou lóžového fluidního popela, použitého jako úplná náhrada práškového vápna, případně cementu. Vhodný druh lóžového fluidního popela je většinou poskytován zdarma. Náklady na pořízení pojivá se tak omezují jen na náklady na jeho dopravu. V případě výroby stabilizovaných stavebních polotovarů ve staveništních podmínkách je výhodou i snadnější, méně náročná, skladovatelnost sypkého lóžového fluidního popela v ocelových zásobnících a jeho snadné dávkování do míchacího centra.

- 1 CZ 306768 B6

Vápenaté pojivo pro výroby stabilizovaných stavebních polotovarů může být s výhodou využito pro zlepšování vlastností druhotných surovin, zejména cihelných, betonových a směsných recyklátů, slévárenských písků a průmyslových odprašků, jejich stabilizací. Velmi výhodné použití vápenatého pojivá může být uplatněno při výrobě popílkových stabilizátů z klasických popílků.

Výhodou je rovněž racionální další využití alespoň části odpadních produktů, k nimž patří i lóžový fluidní popel.

K dalším výhodám patří úspory energií, investic do těžebního a výrobního zařízení, pracovních sil a mzdových nákladů, souvisejících s výrobou práškového vápna. Šetří se rovněž primární surovina, vápenec.

Opominout nelze ani hledisko ekologické a šetření krajiny před její devastací těžbou vápence, případně zřizováním skládek odpadů. Snižuje se rovněž množství nevyužitého lóžového fluidního popela, který by bylo nutno ukládat na skládku.

Použitím zrn lóžového fluidního popela o velikosti do 8 mm se docílí lepší kvalita vyzrálého stabilizátů, jeho lepší homogenita a menší vodopropustnost.

Použití mletého práškového vápna, jako jedné z doplňkových složek pojivá, umožní vyhovět případnému požadavku na větší procento CaO ve vyráběném stabilizátů, například z důvodu docílení jeho větší pevnosti při dodržení optimálního podílu lóžového fluidního popela ve směsi. Množství mletého práškového vápna do 15 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojivá, je experimentálně ověřené, optimální množství z hlediska kvality stabilizátů ajeho racionální výroby.

Jemně mletá vysokopecní struska má latentní hydraulické vlastnosti a ve směsi s vápennou složkou, vápnem, případně cementem, umožní dosažení větší pevnosti vyzrálého stabilizátů. Množství vysokopecní strusky do 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojivá, je experimentálně ověřené množství pro dosažení optimálních vlastností vyzrálého stabilizátů.

Použití cementu ve vápenatém pojivu umožňuje dosažení vyšší pevnosti vyzrálého stabilizátů. Množství cementu do 7 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojívaje optimální, experimentálně ověřené množství pro dosažení vhodných vlastností vyzrálého stabilizátu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Ve stavebních podmínkách je cihelný recyklát frakce 0 až 12 mm zlepšován přídavkem vápenatého pojivá a následně vlhčen na optimální vlhkost pro hutnění. Při výrobě je použito vápenaté pojivo s obsahem volného CaO 12 % hmotnostních a o celkové hmotnosti 250 kg, přičemž vápenaté pojivo sestává z 96 % hmotnostních z ložového fluidního popela s obsahem volného CaO 8,4 %, což představuje 240 kg hmotnosti, a ze 4 % hmotnostních práškového vápna, což představuje 10 kg hmotnosti. Takto dávkovaný vyráběný, optimálně vlhčený, stabilizovaný stavební polotovar obsahuje 3 % volného CaO. Při výrobě jsou surovinové složky, přepočteno na sušinu, dávkovány v tomto poměru:

cihelný recyklát frakce 0 až 12 mm 750 kg vápenaté pojivo 250 kg.

-2CZ 306768 B6

Příklad 2

Při výrobě kvalitního popílkového stabilizátu s požadovanou pevností v tlaku prostém minimálně 2,5 MPa je použito vápenaté pojivo připravené z ložového fluidního popela s přísadou práškového vápna tak, že pojivo obsahuje 15 % hmotnostních volného CaO. Přičemž dávkované vápenaté pojivo obsahuje 98,25 % hmotnostních lóžového fluidního popela, obsahujícího 13,5 % hmotnostních volného CaO a 1,75 % hmotnostních práškového vápna (100 % volného CaO).

Základními surovinovými složkami pro výrobu stabilizátu jsou klasický úletový popílek a energosádrovec. Suché surovinové složky před optimálním zvlhčením jsou v přepočtu na 1 tunu dávkovány v těchto poměrech:

klasický úletový popílek 540 kg energosádrovec 260 kg vápenaté pojivo 200 kg.

Vápenaté pojivo o celkové hmotnosti 200 kg sestává z 200 kg x 0,9825 = 196,5 kg lóžového fluidního popela a z 3,5 kg práškového vápna.

Příklad 3

V míchacím centru je vyráběn optimálně vlhčený popílkový stabilizát, určený pro budování hutněných náspů. Pevnost v tlaku prostém u vyzrálého zhutnělého stabilizátu je předepsána v hodnotě minimálně 1,5 MPa. Jako surovinové složky jsou použity pouze klasický úletový popílek a lóžový fluidní popel jako vápenaté pojivo, obsahující 11 % hmotnostních volného CaO. Lóžový fluidní popel má zrnitost 0 až 4 mm. Při kontinuální výrobě popílkového stabilizátu v míchacím centru jsou surovinové složky před optimálním zvlhčením dávkovány v přepočtu na 1 tunu sušiny takto:

klasický úletový popílek 725 kg vápenaté pojivo, tvořené 100 % hmotnostními lóžového fluidního popela o hmotnosti 275 kg.

100 % hmotnostních lóžového fluidního popela obsahujícího 11 % hmotnostních volného CaO splňuje podmínku podle nároku 1, že vápenaté pojivo obsahuje alespoň 68 % hmotnostních lóžového fluidního popela s obsahem volného CaO alespoň 6 % hmotnostních.

Obdobně je tato podmínka splněna v příkladech 1 a 2.

Průmyslová využitelnost

Vápenaté pojivo s obsahem alespoň 68 % hmotnostních lóžového fluidního popela, který obsahuje alespoň 6 % hmotnostních volného CaO, podle tohoto vynálezu lze použít zejména pro výrobu stabilizovaných stavebních polotovarů, především pro vytváření hutněných zemních těles a pro uzavírání a technickou rekultivaci popílkových složišť. Vhodné je rovněž pro zlepšení vlastností upravených odpadů, zejména cihelných a betonových recyklátů jejich stabilizací.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vápenaté pojivo, zejména pro výrobu stabilizovaných stavebních polotovarů, především pro vytváření hutněných zemních těles, pro uzavírání a technickou rekultivaci popílkových složišť a podobně, případně pro stabilizace a neutralizace tekutých a tuhých látek, především odpadních, například kyselých odpadních vod, jakož i pro stabilizaci zpracovávaných druhotných surovin, zejména cihelných a betonových recyklátů a energosádrovce, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň 68 % hmotnostních ložového fluidního popela s obsahem volného CaO alespoň 6 % hmotnostních.
2. 2. Vápenaté pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že ložový fluidní popel obsahuje zrna o velikosti do 8 mm.
3. 3. Vápenaté pojivo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň některou z následujících složek:

   a) mleté práškové vápno, s výhodou v množství do 15 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojivá;

   b) jemně mletá vysokopecní struska, s výhodou v množství do 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojivá;

   c) cement, s výhodou v množství do 7 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vyráběného vápenatého pojivá.