PL207649B1 - Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego - Google Patents
Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowegoInfo
- Publication number
- PL207649B1 PL207649B1 PL381381A PL38138106A PL207649B1 PL 207649 B1 PL207649 B1 PL 207649B1 PL 381381 A PL381381 A PL 381381A PL 38138106 A PL38138106 A PL 38138106A PL 207649 B1 PL207649 B1 PL 207649B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ash
- fly ash
- mixture
- ashes
- lime
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 title claims description 5
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 235000010855 food raising agent Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 2
- -1 aluminum ions Chemical group 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 2
- MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P pentacalcium;dioxido(oxo)silane;hydron;tetrahydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.O.O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006016 Si6O18 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 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)
Abstract
Zgodnie z wynalazkiem do wytworzenia mieszanki betonu komórkowego, składającej się z wapna i/lub cementu, surowca siarczanowego i popiołów lotnych oraz środka powierzchniowo czynnego, spulchniającego i ewentualnie dodatków poprawiających własności reologiczne masy zarobowej betonu, jako popioły lotne stosuje się popioły z kotłów fluidalnych w ilości od 10 do 100% całkowitej ilości tradycyjnych popiołów krzemionkowych, ewentualnie mieszaninę popiołów lotnych krzemionkowych i popiołów z kotłów fluidalnych, korzystnie w proporcji 1:4.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego, zwłaszcza autoklawizowanego, przeznaczonego do produkcji wyrobów budowlanych, jak bloczki ścienne i stropowe, kształtki, średnio i wielkowymiarowe elementy prefabrykowane, itp.
Dotychczas do produkcji mieszanki do wytwarzania betonu komórkowego stosowane są popioły lotne, powstające ze spalania węgla w kotłach pyłowych. Popioły te charakteryzują się zawartością krzemionki w granicach od 43 do 57% oraz znaczną ilością fazy szklistej 50-70%. Głównym składnikiem krystalicznym jest kwarc, a w mniejszej ilości występuje hematyt. Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego, zawierająca wymienione popioły, zwane krzemionkowymi, składa się poza tym z wapna i/lub cementu, surowca siarczanowego, środka powierzchniowo czynnego, środka spulchniającego, ewentualnie dodatków poprawiających własności reologiczne masy zarobowej betonu.
Sposób wytwarzania wyrobów z tej mieszanki polega na wymieszaniu jej z wodą, wylaniu otrzymanej masy do form i po wstępnym dojrzewaniu formowaniu z niej wyrobów przez ścięcie nadrostów i krojenie. Tak otrzymane wyroby po obróbce cieplnej, zwykle parą wodną nasyconą, zwykle o ciśnieniu 1,1-1,3 MPa, osiągają wymagane parametry uż ytkowe.
Podczas procesu uzyskiwania popiołów lotnych krzemionkowych w elektrociepłowniach i elektrowniach emitowane są do atmosfery znaczne ilości SO2 i NOx. W celu ochrony naturalnego środowiska konieczne jest odsiarczanie spalin kotłowych. Proces ten prowadzony jest dotychczas, miedzy innymi, metodą alkaliczną: mokrą, suchą i półsuchą lub przez spalanie węgla w kotłach fluidalnych.
Spalanie węgla z jednoczesnym odsiarczaniem spalin w kotłach fluidalnych powoduje znaczne obniżenie zawartości SO2 i NOx emitowanych do atmosfery i istotne zmiany właściwości popiołów lotnych, które różnią się zasadniczo właściwościami fizykochemicznymi i składem fazowym od tradycyjnych krzemionkowych popiołów lotnych.
Różnica we właściwościach popiołów krzemionkowych z tradycyjnych metod spalania w temperaturze powyżej 1200°C, w porównaniu z popiołami uzyskanymi ze spalania węgla w kotłach fluidalnych, wynika także z tego, iż proces spalania w tych kotłach przebiega w znacznie niższych temperaturach - około 850°C z równoczesnym odsiarczaniem spalin, co powoduje zmianę właściwości tych popiołów. Ze względu na coraz większe ilości popiołów z kotłów fluidalnych istnieje potrzeba ich zagospodarowania. Obecnie w Polsce roczna „produkcja” tych popiołów wynosi ponad 2 min ton, a planowane są dalsze realizacje kotłów tego typu.
Celem wynalazku jest wykorzystanie popiołu lotnego, powstającego w kotłach fluidalnych do produkcji materiałów budowlanych z betonu komórkowego.
W wyniku przeprowadzonych badań okazało się, że powstający w kotłach fluidalnych popiół lotny w swoim składzie fazowym zawiera bardzo aktywne chemicznie składniki, jakimi są zdehydratyzowane minerały ilaste, aktywne wolne wapno, anhydryt II i nie przereagowany sorbent (CaCO3), występuje również w małej ilości kwarc (SiO2), natomiast nie występuje szkło glinokrzemianowe, jak to ma miejsce w tradycyjnym popiele lotnym krzemionkowym. Z minerałów ilastych popiół ten zawiera głównie bardzo aktywny składnik pucolany, jakim jest metakaolinit.
Stwierdzono także, że aktywność, oceniana jako zdolność wiążąca popiołu fluidalnego w porównaniu z tradycyjnym popiołem krzemionkowym, jest o ok. 50% większa a występujące w popiele fluidalnym aktywne składniki, jakimi są wolne wapno oraz anhydryt II i CaCO3, mogą być wykorzystane jako czynnik wiążący w procesie wytwarzania betonu komórkowego, ponieważ mogą intensyfikować powstawanie mikrostruktury i struktury betonu komórkowego i spowodować skrócenie czasu dojrzewania masy betonu przed procesem obróbki cieplnej, np. autoklawizacji.
Zgodnie z wynalazkiem mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego, zwłaszcza autoklawizowanego, składająca się z wapna i/lub cementu, surowca siarczanowego i popiołów lotnych, środka powierzchniowo czynnego i spulchniającego zawiera popioły lotne z fluidalnego spalania węgla, ewentualnie mieszankę popiołów z fluidalnego spalania węgla i popiołów krzemionkowych w ilości od 10 do 100% wagowo całkowitej ilości popiołów.
Popioły z kotłów fluidalnych powinny charakteryzować się zawartością aktywnych składników chemicznych, o właściwościach wiążących, jak zdehydratyzowane minerały ilaste, wolne wapno, anhydryt II i nie przereagowany sorbent (CaCO3) i brakiem szkła glinokrzemianowego.
Uzyskany z mieszanki według wynalazku beton komórkowy posiada korzystne cechy użytkowe;
wyższą wytrzymałość, niższy skurcz i większą mrozoodporność. Na poprawę tych cech ma wpływ podwyższona aktywność pucolanowa zdehydratyzowanych minerałów ilastych od szkła glinokrzemiaPL 207 649 B1 nowego (obecnego w tradycyjnych popiołach krzemionkowych) oraz inny skład fazowy popiołów z fluidalnego spalania, co wpływa w efekcie na to, iż w składzie fazowym betonu komórkowego wystąpi większa ilość tobermorytu (C5S6H5), który jest odpowiedzialny za wytrzymałość oraz skurcz i mrozoodporność. Tobermoryt jest stabilizowany przez podstawienie jonów glinowych w jego strukturę. Część zawartych jonów glinowych będzie tworzyć nowe fazy krystaliczne, jakimi są hydrogranaty typu Ca[(AlFe)SiO4(OH)4]3. Korzystnie na właściwości betonu wpływa również powstający krystaliczny karboglinian wapniowy C3A · CaCO3 · 11 H2O oraz skawtyt Ca7[Si6O18](CO3) · 2 H2O. Wpływ na właściwości betonów komórkowych ma również stosunek amorficznej fazy uwodnionych krzemianów wapniowych typu CSH do faz krystalicznych. Im więcej faz krystalicznych tym korzystnie mniejszy jest skurcz i korzystniejsza mrozoodporność.
W zwią zku z tym, ż e w popiele fluidalnym wystę pują : aktywne wolne wapno oraz anhydryt II można zmniejszyć ilość wapna, cementu i gipsu w recepturach betonu komórkowego, co jest korzystnym efektem ekonomicznym, wynikającym ze stosowania wynalazku.
Dotychczas, popioły z kotłów fluidalnych nie znalazły szerokiego wykorzystania i w większości są składowane, wobec tego wykorzystanie tych popiołów do produkcji betonu komórkowego według wynalazku przyniesie korzyść ekologiczną - ochronę naturalnego środowiska.
Przykładowe składy mieszanki i właściwości betonu komórkowego według proponowanego wynalazku podano w tablicy.
T a b l i c a
| Lp. | Składnik | Jednostka | Ilość na 1 m3 betonu komórkowego gęstości 600 kg/m3 | ||||||
| Technologia bezcementowa spoiwo; wapno | Technologia cementowa spoiwo; wapno + cement | ||||||||
| Warianty receptury | Warianty receptury | ||||||||
| Stand. | I | II | III | Stand. | IV | V | |||
| 1 | Popiół tradycyjny krzemionkowy | kg | 460 | 421 | 327 | - | 456 | 325 | - |
| 2 | Popiół z kotła fluidalnego | kg | - | 47 (10%) | 163 (30%) | 520 (100%) | - | 162 (30%) | 511 (100%) |
| 3 | Cement | kg | - | - | - | - | 43 | 41 | 37 |
| 4 | Wapno palone | kg | 115 | 110 | 100 | 80 | 77 | 67 | 52 |
| 5 | Gips | kg | 25 | 22 | 10 | - | 24 | 9 | |
| 6 | Proszek aluminium | kg | 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,38 |
| 7 | Środek powierzchniowo czynny (detergent) | kg | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| 8 | Woda | kg | ok. 330 | ok. 345 | ok. 380 | ok. 400 | ok. 320 | ok. 370 | ok. 400 |
| 9 | Właściwości betonu komórkowego | ||||||||
| 9a | Gęstość w stanie suchym | kg/m3 | 580-600 | 580 - 600 | 580 600 | 580-600 | 580 600 | 580 600 | |
| 9b | Wytrzymałość na ściskanie Rk± | MPa | 4-6 | 5-7 | 3-5 | 4-6 | 5-7 | 3-5 |
Beton komórkowy z mieszanki, składającej się z wymienionych w tablicy składników wykonuje się następująco: do mieszarki wprowadza się wodę, środek powierzchniowo czynny, następnie popiół lotny, gips i spoiwo (wapno i/lub cementy) oraz środek spulchniający. Po wymieszaniu masę wylewa się do form. Po wyrośnięciu i wstępnym dojrzewaniu formuje się z niej wyroby przez ścięcie nadrostów i krojenie. Pokrojone wyroby poddaje się obróbce cieplnej w autoklawach parą wodną nasyconą o ciśnieniu 1,1-1,3 MPa.
Claims (1)
- Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego, zwłaszcza autoklawizowanego składająca się z wapna i/lub cementu, surowca siarczanowego i popioł ów lotnych, ś rodka powierzchniowo czynnego i spulchniającego, znamienna tym, że zawiera popioły lotne z fluidalnego spalania węgla, ewentualnie mieszankę popiołów z fluidalnego spalania węgla i popiołów krzemionkowych w ilości od 10 do 100% wagowo całkowitej ilości popiołów krzemionkowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381381A PL207649B1 (pl) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381381A PL207649B1 (pl) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL381381A1 PL381381A1 (pl) | 2008-06-23 |
| PL207649B1 true PL207649B1 (pl) | 2011-01-31 |
Family
ID=43035600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL381381A PL207649B1 (pl) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL207649B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4151610A1 (en) | 2021-09-18 | 2023-03-22 | Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie | Mixture for the production of autoclaved aerated concrete |
-
2006
- 2006-12-22 PL PL381381A patent/PL207649B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4151610A1 (en) | 2021-09-18 | 2023-03-22 | Akademia Gorniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica w Krakowie | Mixture for the production of autoclaved aerated concrete |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL381381A1 (pl) | 2008-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Influence of pozzolanic materials on the properties of natural hydraulic lime based mortars | |
| ES2674242T3 (es) | Método de fabricación de paneles de pared de baja energía incorporada | |
| JP7531222B2 (ja) | 低炭素建設バインダーのための新しい配合物、調製方法および建設材 | |
| KR20200101971A (ko) | 시멘트질 제품에서 기계적 강도 및 co2 저장을 향상시키는 방법 | |
| RU2673092C2 (ru) | Гидравлическая композиция с низким содержанием клинкера | |
| KR101410797B1 (ko) | 비소성 무기결합재를 활용한 바닥용 모르타르 조성물 | |
| RU2002128924A (ru) | Невыцветающие цементирующие материалы | |
| RU2014146785A (ru) | Размерностабильные геополимерные композиции и способ | |
| EP4151610A1 (en) | Mixture for the production of autoclaved aerated concrete | |
| Sanytsky et al. | Performance of low carbon modified composite gypsum binders with increased water resistance | |
| CN104812721A (zh) | 具有植物添加剂基料的绝缘建筑材料 | |
| Uche | A study on ordinary Portland cement blended with rice husk ash and metakaolin | |
| KR101416005B1 (ko) | 비소성 무기결합제를 활용한 친환경블록 및 그 제조방법 | |
| CN102643107A (zh) | 一种免煅烧脱硫石膏基陶粒混凝土多孔砖 | |
| Ali et al. | Hydration characteristics of limestone filled cement pastes | |
| RU2358931C2 (ru) | Композиционный высокопрочный гипсовый материал и способ его получения | |
| KR20040017144A (ko) | 경량콘크리트 및 그 제조 방법 | |
| Serdyuk et al. | The use of low clinker binders in the production of autoclaved aerated concrete by cutting technology | |
| PL207649B1 (pl) | Mieszanka do wytwarzania betonu komórkowego | |
| CN113004055B (zh) | 一种绿色高热阻的自保温砌块及其制备方法 | |
| CZ2015882A3 (cs) | Způsob přípravy bezslínkového hydraulického pojiva | |
| MXPA05001125A (es) | Composiciones mejoradas de materiales celulares que contienen anhidrita y metodos para su preparacion. | |
| KR100544062B1 (ko) | 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물 | |
| RU2305087C1 (ru) | Смесь для пенобетона | |
| RU2536535C1 (ru) | Бетонная смесь |