PL241295B1

PL241295B1 - Method of producing concrete mix insensitive to changes in volume, and concrete mix insensitive to changes in volume

Info

Publication number: PL241295B1
Application number: PL430737A
Authority: PL
Inventors: Zdzisław Adamczyk; Andrzej Porszke; Krzysztof Chlipalski; Piotr Sporek; Tomasz Kapica
Original assignee: Ap Geotechnika Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2019-07-28
Filing date: 2019-07-28
Publication date: 2022-09-05
Also published as: PL430737A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości, który charakteryzuje się tym, że od 77,1% do 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości od 60% do 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości od 28% do 32%, cement w ilości od 2% do 8%, oraz wodę w ilości od 22,1% do 22,9% miesza się znanymi metodami do momentu otrzymania jednolitej masy betonowej, przy czym na etapie dozowania składników sypkich a przed dodaniem wody, metodą dyfrakcji rentgenowskiej oznacza się zawartość SO3, wolnego CaO (lime) i CaO w popiele aktywnym i nadmiar któregokolwiek z tych czynników neutralizuje się poprzez dodanie popiopłu lotnego nieaktywnego, ubogiego w SO3, wolne CaO (lime) i CaO. Przedmiotem zgłoszenia jest także masa betonowa niewrażliwa na zmiany objętości, który charakteryzuje się tym, że zawiera od 77,1% do 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości od 60% do 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości od 28% do 32%, cement w ilości od 2% do 8%, oraz wodę w ilości od 22,1% do 22,9%, przy tym zawartość SO3 wynosi do 4% m/m, zawartość wolnego CaO (lime) wynosi do 2% m/m, a zawartość CaO wynosi do 16% m/m.The subject of the application is a method of producing a concrete mass insensitive to changes in volume, which is characterized by the fact that from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, active fly ash and inactive in an amount from 28% to 32%, cement in an amount from 2% to 8%, and water in an amount from 22.1% to 22.9% are mixed using known methods until a homogeneous concrete mass is obtained, at the dosing stage loose components and before adding water, the content of SO3, free CaO (lime) and CaO in the active ash is determined by X-ray diffraction and the excess of any of these factors is neutralized by adding inactive fly ash, low in SO3, free CaO (lime) and CaO . The subject of the notification is also a concrete mass insensitive to changes in volume, which is characterized by the fact that it contains from 77.1% to 77.9% loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, active fly ash and inactive in an amount of 28% to 32%, cement in an amount of 2% to 8%, and water in an amount of 22.1% to 22.9%, with the SO3 content being up to 4% m / m, free CaO content (lime) is up to 2% m / m and the CaO content is up to 16% m / m.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości oraz masa betonowa niewrażliwa na zmiany objętości, znajdująca zastosowanie na podbudowy drogowe i ulepszone podłoże.The subject of the application is a method of producing a concrete mass insensitive to changes in volume and a concrete mass insensitive to changes in volume, applicable for road foundations and improved subgrade.

Z dokumentacji zgłoszeniowej wynalazku PL305870 znana jest betonowa podbudowa pod nawierzchnie z dodatkiem kruszywa barytowego dla zwiększenia wytrzymałości na obciążenia dynamiczne nawierzchni oraz dla ograniczenia negatywnego wpływu na kierowców anomalii geopatycznych. Podbudowa jest wykonana z betonowych warstw i posiada warstwę o grubości ponad 5 cm z dodatkiem kruszywa barytowego BaSO4 w ilości ponad 20% wagi kruszywa w masie betonowej.From the invention application documentation PL305870, a concrete foundation for pavements with the addition of barite aggregate is known to increase the resistance to dynamic loads of the pavement and to reduce the negative impact of geopathic anomalies on drivers. The foundation is made of concrete layers and has a layer more than 5 cm thick with the addition of BaSO4 barite aggregate in the amount of over 20% of the weight of the aggregate in the concrete mass.

Z opisu wynalazku PL165895 znany jest sposób wytwarzania betonu, polegający na dostarczeniu ciepła do dojrzewającej masy betonowej i ochronie przed jego utratą, w którym masę betonową, po zalaniu w formę lub szalunek, osłania się powłoką zawierającą warstwę absorbującą promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu optycznego i warstwę tą poddaje się działaniu takiego promieniowania.From the description of the invention PL165895, a method for producing concrete is known, which consists in supplying heat to the maturing concrete mass and protection against its loss, in which the concrete mass, after pouring into a mold or formwork, is covered with a coating containing a layer that absorbs electromagnetic radiation in the optical range and this layer is subjected to such radiation.

Z opisu wynalazku PL166858 znany jest sposób wytwarzania betonów kruszywowo-asfaltowo-cementowych polegający na wymieszaniu materiału składającego się z grysu, piasku, wypełniacza i asfaltu z zaprawą cementowo-piaskową i ułożeniu go wraz z zagęszczeniem w konstrukcji nawierzchni drogowej, który charakteryzuje się tym, że materiał w postaci grysu otoczonego zaprawą asfaltową uzyskiwany jest przez frezowanie na zimno nawierzchni z betonu asfaltowego lub nawierzchni z asfaltu lanego, przy czym ilość zaprawy cementowo-piaskowej jest taka, aby wypełnione były wolne przestrzenie w materiale uzyskanym z frezowania na zimno.From the description of the invention PL166858 a method for the production of aggregate-asphalt-cement concretes is known, consisting in mixing a material consisting of grit, sand, filler and asphalt with a cement-sand mortar and arranging it together with its compaction in the road pavement structure, which is characterized by the fact that grit material surrounded by asphalt mortar is obtained by cold milling of asphalt concrete pavement or mastic asphalt pavement, the amount of cement-sand mortar being such that the voids in the material obtained from cold milling are filled.

Z dokumentacji zgłoszeniowej wynalazku PL304202 znany jest beton komórkowy, który składa się wagowo z 15-20% wapna palonego, 70-75% popiołów lotnych z węgla kamiennego oraz 5-15% surowca wtórnego, powstałego podczas odsiarczania gazów metodą dwualkaliczną.From the patent application for the invention PL304202, cellular concrete is known, which consists of 15-20% by weight of burnt lime, 70-75% of hard coal fly ashes and 5-15% of secondary raw material formed during gas desulphurization with the dual dialkaline method.

Z opisu wynalazku PL182397 znany jest sposób wytwarzania betonu cementowego, który polega na zmieszaniu gorącego/wystudzonego popiołu, uzyskanego z procesu spalania fluidalnego osadów ściekowych pochodzenia rafineryjnego i petrochemicznego, z cementem portlandzkim, którego ilość, przy popiele 3-30% wag. masy cementu, a w przeliczeniu na masę betonu 0,3 do 6% wag., wynosi 10-20% wag. masy betonu, a następnie przy ciągłym mieszaniu wprowadzeniu kruszywa w ilości 60-80% wag. masy betonu wraz z wodą zarobową w ilości 4-12% wag. masy betonu i superplastyfikatora w ilości 0,1-0,6% wag. masy betonu, przy czym superplastyfikator z częścią wody zarobowej dodaje się w końcowym etapie wytwarzania.From the description of the invention PL182397 there is known a method of producing cement concrete, which consists in mixing hot / cooled ash obtained from the fluidized combustion process of refinery and petrochemical sewage sludge with Portland cement, the amount of which, at ash 3-30 wt.%. % of the weight of cement, and based on the weight of concrete from 0.3 to 6% by weight, amounts to 10-20% by weight. mass of concrete, and then, with continuous mixing, introducing aggregate in the amount of 60-80% by weight. of concrete mass with mixing water in the amount of 4-12% by weight. the mass of concrete and superplasticizer in the amount of 0.1-0.6% by weight. concrete mass, the superplasticizer with part of the mixing water is added at the final stage of production.

Celem wynalazku jest rozwiązanie problemu technicznego jaki stwarza dotrzymanie kryterium dla mas betonowych niewrażliwych na zmianę objętości, tj. dopuszczalnej, maksymalnej zawartości CaO w mieszance betonowej do 16% m/m, dopuszczalnej, maksymalnej zawartości SO3 w mieszance betonowej do 4% m/m; dopuszczalnej, maksymalnej zawartości wolnego CaO, w tym: fazy krystalicznej tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959, w mieszance betonowej do 2% m/m.The aim of the invention is to solve the technical problem posed by compliance with the criterion for concrete masses insensitive to volume changes, i.e. the permissible maximum CaO content in the concrete mix up to 16% m / m, the permissible maximum SO3 content in the concrete mix up to 4% m / m; permissible, maximum content of free CaO, including: crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959, in the concrete mix up to 2% m / m.

Powyższy cel rozwiązuje wynalazek w postaci sposobu wytwarzania masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości, którego istotą jest to, że od 77,1% do 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości od 60% do 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości od 28% do 32%, cement w ilości od 2% do 8%, oraz wodę w ilości od 22,1% do 22,9% miesza się znanymi metodami do momentu otrzymania jednolitej masy betonowej, przy czym na etapie dozowania składników sypkich a przed dodaniem wody, metodą dyfrakcji rentgenowskiej oznacza się zawartość SO3, zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) i zawartość CaO w popiele aktywnym i nadmiar któregokolwiek z tych czynników neutralizuje się poprzez dodanie popiopłu lotnego nieaktywnego, ubogiego w SO3, wolne CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) i CaO przy tym: zawartość SO3 w mieszance betonowej utrzymuje się na poziomie maksymalnie do 4% m/m, zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej utrzymuje się na poziomie maksymalnie do 2% m/m, zawartość CaO w mieszance betonowej utrzymuje się na poziomie maksymalnie do 16% m/m.The above goal is solved by the invention in the form of a method for producing a concrete mass insensitive to changes in volume, the essence of which is that from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, ash volatile active and inactive in an amount of 28% to 32%, cement in an amount of 2% to 8%, and water in an amount of 22.1% to 22.9% are mixed using known methods until a homogeneous concrete mass is obtained, while at the stage of dosing loose components, and before adding water, the SO3 content, free CaO content (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98) are determined by X-ray diffraction method. -002-6959) and the CaO content in the active ash and the excess of any of these factors are neutralized by adding inactive fly ash, SO3-poor, free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD : 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) and CaO with: SO3 content in the concrete mix is kept at a maximum level of 4% m / m, free CaO content (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix is kept at a maximum level of up to 2% m / m, the CaO content in the concrete mix is kept at a maximum level of up to 16% m / m.

W wariancie korzystnym wynalazku, stosuje się żużel w ilości 65%, popioły lotne aktywne i nieaktywne w ilości od 30%, cement w ilości 5% oraz wodę w ilości 22,5%.In a preferred variant of the invention, slag is used in the amount of 65%, active and inactive fly ash in the amount of 30%, cement in the amount of 5% and water in the amount of 22.5%.

PL 241 295 B1PL 241 295 B1

Korzystnie zawartość SO3 oznacza się spektrometrem ręcznym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 godziny.Preferably, the SO3 content is determined using a handheld spectrometer, in a point-like manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

Korzystnie zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) oznacza się dyfraktometrem laboratoryjnym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 godziny.Preferably, the content of free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) is determined by a laboratory diffractometer, in a point manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

Korzystnie zawartość CaO w popiele aktywnym oznacza się spektrometrem ręcznym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 godziny.Preferably, the CaO content in the active ash is determined with a handheld spectrometer, in a point-like manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

Powyższy cel rozwiązuje także wynalazek w postaci masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości, którego istotą jest to, że zawiera od 77,1% do 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości od 60% do 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości od 28% do 32%, cement w ilości od 2% do 8%, oraz wodę w ilości od 22,1% do 22,9%, przy tym zawartość SO 3 wynosi do 4% m/m, zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) wynosi do 2% m/m, a zawartość CaO wynosi do 16% m/m.The above goal is also solved by the invention in the form of a concrete mass insensitive to changes in volume, the essence of which is that it contains from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, ash volatile active and inactive in the amount of 28% to 32%, cement in the amount of 2% to 8%, and water in the amount of 22.1% to 22.9%, while the SO 3 content is up to 4% m / m , the content of free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) is up to 2% m / m, and the CaO content is up to 16% m / m.

W wariancie korzystnym wynalazku, masa betonowa zawiera żużel w ilości 65%, popioły lotne aktywne i nieaktywne w ilości od 30%, cement w ilości 5% oraz wodę w ilości 22,5%.In a preferred variant of the invention, the concrete mass contains slag in the amount of 65%, active and inactive fly ash in the amount of 30%, cement in the amount of 5% and water in the amount of 22.5%.

Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że w jego wyniku otrzymuje się masę betonową, spełniającą podstawowe założenia materiałowo-technologiczne i kryteria mas niewrażliwych na zmianę objętości.The advantage of the method according to the invention is that it produces a concrete mass that meets the basic material and technological assumptions as well as the criteria of masses insensitive to volume changes.

Rozwiązania materiałowo-technologiczne mas betonowych niewrażliwych na zmianę objętości o wytrzymałości 2,5 MPa, 5,0 MPa i 8,0 MPa z przypisaniem do funkcji obejmują:Material and technological solutions of concrete masses insensitive to volume change with strengths of 2.5 MPa, 5.0 MPa and 8.0 MPa with assignment to the function include:

a) ulepszenie podłoża mieszanką o wymaganej wytrzymałości określonej normą (PN-S-96012-1997) po 42 dniach twardnienia w granicach 0,5 do 2,5 MPa,a) improvement of the substrate with a mixture of the required strength specified in the standard (PN-S-96012-1997) after 42 days of hardening within 0.5 to 2.5 MPa,

b) warstwa mrozoochronna/podbudowa pomocnicza z mieszanki o wymaganej wytrzymałości określonej normą (PN-S-96012-1997) po 42 dniach twardnienia w granicach 2,5 do 5,0 MPa, c) dolna warstwa podbudowy zasadniczej z mieszanki o wymaganej wytrzymałości określonej normą (PN-S-06103) po 42 dniach twardnienia w granicach 5,0 do 8,0 MPa.b) frost protection layer / auxiliary foundation made of a mixture with the required strength specified in the standard (PN-S-96012-1997) after 42 days of hardening within 2.5 to 5.0 MPa, c) lower layer of the main foundation made of a mixture with the required strength specified standard (PN-S-06103) after 42 days of hardening in the range of 5.0 to 8.0 MPa.

Podstawowym kryterium dla mas niewrażliwych na zmianę objętości, jest dopuszczalna maksymalna zawartość SO3, wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) i CaO. Dopuszczalna, maksymalna zawartość CaO w mieszance betonowej wynosi do 16% m/m, dopuszczalna, maksymalna zawartość SO3 w mieszance betonowej wynosi do 4% m/m, a dopuszczalna, maksymalna zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej wynosi do 2% m/m. Sposób według wynalazku, umożliwia otrzymanie masy betonowej o takich właśnie, pożądanych właściwościach.The basic criterion for masses insensitive to volume change is the permissible maximum content of SO3, free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959 ) and CaO. The permissible, maximum content of CaO in the concrete mix is up to 16% m / m, the permissible maximum content of SO3 in the concrete mix is up to 4% m / m, and the permissible maximum content of free CaO (including: lime - the crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix is up to 2% m / m. The method according to the invention makes it possible to obtain a concrete mass with just such desired properties.

Przedmiot wynalazku w postaci sposobu wytwarzania masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości i w postaci masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości, został opisany w poniższych przykładach realizacji.The subject of the invention in the form of a method for producing a volume-insensitive concrete mass in the form of a volume-insensitive concrete mass has been described in the following examples of implementation.

P r z y k ł a d realizacji IE xample of implementation I

Wytwarzanie masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości odbywa się na znanej instalacji, przeznaczonej do produkcji ciągłej mas na podbudowy drogowe i ulepszone podłoże.The production of a concrete mass insensitive to changes in volume takes place on a known installation intended for the continuous production of masses for road foundations and improved subgrade.

Do produkcji masy betonowej, wykorzystuje się następujące surowce: popiół lotny aktywny i nieaktywny, żużel (produkty pochodzące z elektrowni) oraz cement, dostarczane samochodami ciężarowymi oraz wodę.The following raw materials are used for the production of concrete mass: active and inactive fly ash, slag (products from power plants) and cement supplied by trucks and water.

W etapie I miesza się ze sobą składniki sypkie w celu uzyskania mieszanki sypkiej, w następujących ilościach: 60% - 70% żużel, 28% - 32% popiół lotny aktywny i nieaktywny, 2% - 8% cement.In stage I, loose components are mixed together to obtain a loose mixture, in the following amounts: 60% - 70% slag, 28% - 32% active and inactive fly ash, 2% - 8% cement.

Na etapie I dozowania składników w celu otrzymania mieszanki sypkiej, wykonuje się oznaczenie zawartości SO3. Oznaczenie zawartości SO3 wykonywane jest metodą dyfrakcji rentgenowskiej, spektrometrem ręcznym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 h.In stage I of dosing the ingredients in order to obtain a loose mixture, the determination of the SO3 content is carried out. The determination of the SO3 content is performed using the X-ray diffraction method, using a handheld spectrometer, in a point method, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

Na etapie I dozowania składników w celu otrzymania mieszanki sypkiej, wykonuje się oznaczenie zawartości CaO. Oznaczenie zawartości CaO wykonywane jest metodą dyfrakcji rentgenowskiej, spektrometrem ręcznym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 h.In step I of dosing the ingredients in order to obtain a free-flowing mixture, the CaO content is determined. Determination of CaO content is performed by X-ray diffraction method, with a handheld spectrometer, in a point method, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

Na etapie I dozowania składników w celu otrzymania mieszanki sypkiej, wykonuje się oznaczenie zawartości wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959). Oznaczenie wolnego CaO (w tym: lime 4At stage I of dosing the ingredients in order to obtain a loose mixture, the determination of the content of free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) ). Free CaO determination (including: lime 4

PL 241 295 B1 faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) wykonywane jest metodą dyfrakcji rentgenowskiej, dyfraktometrem laboratoryjnym, w sposób punktowy, z częstotliwością 1 pomiar co 2 h.PL 241 295 B1 crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) is performed using the X-ray diffraction method, laboratory diffractometer, point method, with a frequency of 1 measurement every 2 h.

Jeśli wystąpi nadmiar któregokolwiek z ww. SO3, CaO lub wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959), neutralizuje się go poprzez dodanie do mieszanki popiołu lotnego nieaktywnego, ubogiego w SO3, CaO i wolne CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959), wcześniej przebadanego i zmagazynowanego w oddzielnym silosie. Dodatek popiołu nieaktywnego jest uzależniony od wartości przekroczeń SO3, CaO lub wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959), w popiele aktywnym.If there is an excess of any of the above-mentioned SO3, CaO or free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959), it is neutralized by adding fly ash to the mixture inactive, poor in SO3, CaO and free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959), previously tested and stored in separate silo. The addition of inactive ash depends on the exceedances of SO3, CaO or free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959), active ash.

Po zakończeniu etapu I, tj. po wymieszaniu składników sypkich i po oznaczeniu SO3, CaO i wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959), przechodzi się do etapu II.After completion of stage I, i.e. after mixing the loose components and after determining SO3, CaO and free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98- 002-6959), moves to stage II.

W etapie II, do mieszanki sypkiej o pożądanej zawartości SO3, CaO i wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001,In stage II, for a loose mix with the desired content of SO3, CaO and free CaO (including: lime - calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001,

PANICSD:98-002-6959) uzyskanej w etapie I, dodaje się wodę technologiczną pochodzącą z sieci wodociągowej i całość miesza się w celu wytworzenia masy betonowej.PANICSD: 98-002-6959) obtained in stage I, process water from the water supply is added and the whole is mixed to produce a concrete mass.

W etapie II stosuje się składniki w ilościach: od 77,1% do 77,9% mieszanki sypkiej (popiół lotny aktywny i nieaktywny, cement), od 22,1% do 22,9% wody.In stage II, the following components are used: from 77.1% to 77.9% of the loose mixture (active and inactive fly ash, cement), from 22.1% to 22.9% of water.

Żużel bezpośrednio z samochodów ciężarowych ze skrzyniami wywrotnymi zasypywany jest do zasieków magazynowych skąd następnie pobierany jest ładowarką i transportowany do odpowiednich zasobników przyprodukcyjnych. Zasobniki przyprodukcyjne są ustawione bezpośrednio przy rampie najazdowej dla ładowarki w celu stworzenia optymalnych warunków ich zasypywania.Slag directly from trucks with tipping boxes is poured into storage entanglements, from where it is then taken with a loader and transported to appropriate production bunkers. The production hoppers are positioned directly at the loader ramp in order to create optimal conditions for their backfilling.

Popiół lotny (aktywny i nieaktywny) i cement dostarczane są specjalistycznymi samochodami cysternami do przewozu materiałów sypkich. Transportowane są do jednego z trzech silosów przyprodukcyjnych przy pomocy systemu wyładowczego zamontowanego na samochodzie. Popiół lotny i cement są magazynowane w oddzielnych zasobnikach przyprodukcyjnych, przy czym każdy silos jest indywidualnie zaprojektowany do każdego z tych materiałów. Każdy silos wyposażony jest w filtr z mechaniczną regeneracją wkładu oraz zawór bezpieczeństwa, dzięki czemu w trakcie ich załadunku nie występuje pylenie do otoczenia.Fly ash (active and inactive) and cement are delivered by specialized trucks in tank trucks for transporting loose materials. They are transported to one of the three production silos by means of a car-mounted unloading system. Fly ash and cement are stored in separate production hoppers, with each silo individually designed for each of these materials. Each silo is equipped with a filter with mechanical cartridge regeneration and a safety valve, thanks to which there is no dust to the environment during their loading.

Woda technologiczna (zarobowa) potrzebna do produkcji, pobierana jest z instalacji wodociągowej do zbiornika przyprodukcyjnego instalacji produkcyjnej. Instalacja magazynuje jedynie 1000 l wody. Instalacja wyposażona jest w odpowiedni system rur i armaturę gwarantujące bezpieczną i poprawną pracę układu ustalania wielkości strumienia ciągłego dozowania wody. Do produkcji przewidziano używanie czystej wody technologicznej.The technological (mixing) water needed for production is taken from the water supply system to the production tank of the production installation. The installation stores only 1000 liters of water. The installation is equipped with an appropriate system of pipes and fittings to ensure safe and correct operation of the system for determining the size of the continuous water dosing stream. It is planned to use pure technological water for production.

Instalacja pracuje w sposób ciągły, a opisane poniżej procesy podawania materiałów odbywają się jednocześnie i są realizowane w trakcie realizacji procesu mieszania i wydawania mas na samochody ciężarowe. Takie równoczesne przygotowanie w sposób ciągły materiałów koniecznych do produkcji masy betonowej, zapewnia odpowiednią ciągłość pracy i wysoką wydajność. Wydawanie na samochody ciężarowe odbywa się także w sposób ciągły.The installation works continuously, and the processes of material feeding described below take place simultaneously and are carried out during the mixing process and the distribution of masses on the trucks. Such simultaneous continuous preparation of materials necessary for the production of concrete mass ensures adequate continuity of work and high efficiency. Spending on trucks is also done on a continuous basis.

Żużel z zasobnika przyprodukcyjnego dozowany jest w sposób wymuszony równocześnie za pomocą dozatora taśmowego napędzanego za pomocą silników o płynnie regulowanej prędkości obrotowej, dzięki czemu uzyskuje się wymagane wydajności. Równomierny strumień podawany jest na skośny przenośnik taśmowy wyposażony w wagę rolkową. Waga rolkowa sumuje ilości dozowanych materiałów i kontroluje precyzyjnie ilość podawanych do produkcji składników mineralnych. Odważany w sposób ciągły żużel jest następnie wyładowywany z taśmociągu skośnego bezpośrednio do mieszarki.The slag from the production hopper is forced simultaneously by means of a belt dispenser driven by motors with continuously adjustable rotational speed, thanks to which the required efficiency is obtained. A uniform stream is fed to an inclined belt conveyor equipped with a roller scale. The roller scale adds up the amounts of dosed materials and precisely controls the amount of minerals fed into the production. The continuously weighed slag is then discharged from the inclined conveyor directly into the mixer.

Popioły lotne (aktywny i nieaktywny) oraz cement są wydawane grawitacyjnie z silosów przyprodukcyjnych (cylindrycznych) do odpowiadających im przenośników ślimakowych dozujących o regulowanej wydajności. Leje wylotowe silosów przyprodukcyjnych wyposażone są w układy wspomagania opróżniania przy pomocy sprężonego powietrza. Przenośniki ślimakowe dozujące z ustaloną w recepturze wydajnością wsypują popiół lotny (aktywny i w opcji nieaktywny) i cement do dwóch oddzielnych urządzeń wagowych ustawionych na ramie umieszczonej nad mieszarką. Spoiwa po odważeniu w sposób ciągły są odbierane z urządzeń wagowych i wsypywane bezpośrednio do mieszarki. Urządzenia magazynujące, transportujące oraz ważące są pyłoszczelne dzięki czemu cały proces zasypywania mieszarki nie powoduje zapylenia otoczenia.Fly ash (active and inactive) and cement are discharged by gravity from the production (cylindrical) silos to the corresponding dosing screw conveyors with adjustable capacity. The outlet hoppers of the production silos are equipped with systems to assist emptying with the use of compressed air. Dosing screw conveyors with the efficiency set in the recipe pour fly ash (active and optionally inactive) and cement into two separate weighing devices placed on a frame located above the mixer. After weighed out, the binders are continuously removed from the weighing devices and poured directly into the mixer. The storage, transport and weighing devices are dustproof, thanks to which the entire process of filling the mixer does not cause dust in the environment.

PL 241 295 B1PL 241 295 B1

W przypadku konieczności neutralizacji nadmiaru popiołu wpływającego na zmiany objętości (kontrola spektometrem) uruchamiane jest dozowanie popiołu lotnego nieaktywnego skorelowane z dozowaniem popiołu aktywnego.If it is necessary to neutralize the excess ash affecting the volume changes (spectrometer control), the dosing of inactive fly ash is started, correlated with the dosing of active ash.

Woda technologiczna do produkcji podawana jest ze zbiornika przyprodukcyjnego o pojemności 1000 l, zasilanego z sieci wodociągowej. Maksymalny poziom wody w zbiorniku przyprodukcyjnym jest utrzymywany za pomocą zaworu pływakowego. Woda jest pobierana ze zbiornika przyprodukcyjnego przy pomocy pompy o regulowanej wydajności zależnej od podanej w recepturze ilości oraz korekty wynikającej z bieżącego pomiaru wilgotności żużla. Wydatek wody do produkcji jest na bieżąco kontrolowany za pomocą przepływomierza. Odmierzona ilość woda transportowana jest ciągłym strumieniem do mieszarki.Process water for production is supplied from a production tank with a capacity of 1000 l, supplied from the water supply network. The maximum water level in the production tank is maintained by a float valve. Water is taken from the production tank by means of a pump with adjustable capacity depending on the amount specified in the recipe and the correction resulting from the current measurement of slag moisture. The production water output is monitored on an ongoing basis using a flow meter. The measured amount of water is transported in a continuous stream to the mixer.

Przy ustalonej przez system sterowania wydajności dozowania poszczególnych składników są one równocześnie podawane do mieszarki w obszarze początkowym mieszania. Jednoczesny proces mieszania i transportu wszystkich składników wzdłuż mieszarki trwa ok. 30-35 sekund, przy czym jego długość jest zależna od odchyłek wydajności dozowania poszczególnych składników produkowanej masy. Wymieszane składniki są w sposób ciągły transportowane w obszar końcowy mieszania, gdzie następuje wysypywanie gotowego produktu z mieszarki na taśmociąg załadunkowy za pośrednictwem leja wysypowego.With the dosing efficiency of individual components determined by the control system, they are simultaneously fed to the mixer in the initial mixing area. The simultaneous process of mixing and transporting all components along the mixer takes approx. 30-35 seconds, and its length depends on the deviations of the dosing efficiency of individual components of the mass produced. The mixed ingredients are continuously transported to the final mixing area, where the finished product is poured from the mixer onto the loading conveyor via a discharge hopper.

Wyprodukowana w opisany powyżej sposób masa betonowa, jest wysypywana z mieszarki w sposób ciągły poprzez lej pośredni bezpośrednio na taśmociąg załadunkowy, a z niego na samochód ciężarowy, wyposażony w skrzynię ładunkową do przewozu materiałów sypkich.The concrete mass produced in the above-described manner is poured continuously from the mixer through an intermediate funnel directly onto the loading conveyor, and from there onto the truck, equipped with a load box for transporting loose materials.

Wyprodukowana w opisany powyżej sposób masa betonowa, spełnia kryterium dla mas niewrażliwych na zmianę objętości, jaką jest:The concrete mass produced as described above meets the criterion for masses insensitive to volume changes, which is:

- maksymalna zawartość CaO w mieszance betonowej - 16% m/m,- maximum CaO content in the concrete mix - 16% m / m,

- maksymalna zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej - 2% m/m,- the maximum content of free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix - 2% m / m,

- maksymalna zawartość SO3 w mieszance betonowej - 4% m/m.- maximum SO3 content in the concrete mix - 4% m / m.

Wyprodukowana w opisany powyżej sposób masa betonowa, zawiera od 77,1% do 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości od 60% do 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości od 28% do 32%, cement w ilości od 2% do 8%, oraz zawiera wodę w ilości od 22,1% do 22,9%, a przy tym zawartość CaO w mieszance betonowej stanowi do 16% m/m, zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej stanowi do 2% m/m, zawartość SO3 w mieszance betonowej stanowi do 4% m/m.The concrete mass produced as described above contains from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, active and inactive fly ash in the amount of 28% to 32% , cement in an amount from 2% to 8%, and water in an amount from 22.1% to 22.9%, and the CaO content in the concrete mix is up to 16% m / m, the content of free CaO (including: lime - the crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix is up to 2% m / m, SO3 content in the concrete mix is up to 4% m / m.

W wariancie korzystnym wynalazku, masa betonowa zawiera 77,5% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości 65%, popioły lotne aktywne i nieaktywne w ilości 30%, cement w ilości od 5% oraz zawiera wodę w ilości 22,5%.In a preferred variant of the invention, the concrete mass contains 77.5% of loose components, which include: slag in the amount of 65%, active and inactive fly ash in the amount of 30%, cement in the amount of 5% and water in the amount of 22.5 %.

P r z y k ł a d realizacji IIExample of implementation II

Sposób wytwarzania masy betonowej niewrażliwej na zmiany objętości jak opisano w przykładzie realizacji I, przy czym do wytworzenia masy betonowej stosuje się następujące ilości składników:A method for producing a volume insensitive concrete mass as described in Embodiment I, wherein the following amounts of components are used to produce the concrete mass:

1) żużel 70%1) slag 70%

2) popiół lotny aktywny i nieaktywny 28%2) active and inactive fly ash 28%

3) cement 2% które miesza się ze sobą, po czym do otrzymanej w ten sposób mieszanki sypkiej w ilości 77,9% dodaje się wodę w ilości:3) cement 2% which is mixed with each other, and then to the thus obtained loose mixture in the amount of 77.9% water is added in the amount of:

4) woda'22,1%.4) water'22.1%.

Otrzymuje się masę betonową zawierającą 77,9% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości 70%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości 28%, cement w ilości 2% oraz zawierającą wodę w ilości 22,1%.A concrete mass is obtained, containing 77.9% of loose components, consisting of: 70% slag, 28% active and inactive fly ash, 2% cement and 22.1% water.

Otrzymana masa betonowa charakteryzuje się następującymi właściwościami:The obtained concrete mass is characterized by the following properties:

- zawartość CaO w mieszance betonowej - 16% m/m,- CaO content in the concrete mix - 16% m / m,

- zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referencyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej - 2% m/m,- content of free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix - 2% m / m,

- zawartość SO3 w mieszance betonowej - 4% m/m.- SO3 content in the concrete mix - 4% m / m.

PL 241 295 B1PL 241 295 B1

P r z y k ł a d realizacji IIIExample of implementation III

1) żużel 65%1) slag 65%

2) popiół lotny aktywny i nieaktywny 30%2) active and inactive fly ash 30%

3) cement 5% które miesza się ze sobą, po czym do otrzymanej w ten sposób mieszanki sypkiej w ilości 77,5% dodaje się wodę w ilości:3) 5% cement which is mixed with each other, and then to the loose mixture obtained in this way in the amount of 77.5% water is added in the amount of:

4) woda22,5%.4) water 22.5%.

Otrzymuje się masę betonową zawierającą 77,5% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości 65%, popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości 30%, cement w ilości 5% oraz zawierającą wodę w ilości 22,5%.A concrete mass is obtained containing 77.5% of loose components, consisting of: slag in the amount of 65%, active and inactive fly ash in the amount of 30%, cement in the amount of 5% and water in the amount of 22.5%.

- zawartość wolnego CaO (w tym: lime - faza krystaliczna tlenku wapnia o kodach referen- cyjnych: ICSD:26959, ICDD:00-043-1001, PANICSD:98-002-6959) w mieszance betonowej - 2% m/m,- content of free CaO (including: lime - crystalline phase of calcium oxide with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959) in the concrete mix - 2% m / m,

P r z y k ł a d realizacji IVExample of implementation IV

1) żużel 60%1) slag 60%

2) popiół lotny aktywny i nieaktywny 32%2) active and inactive fly ash 32%

3) cement 8% które miesza się ze sobą, po czym do otrzymanej w ten sposób mieszanki sypkiej w ilości 77,1% dodaje się wodę w ilości:3) cement 8% which is mixed with each other, and then to the thus obtained loose mixture in the amount of 77.1% water is added in the amount of:

4) woda 22,9%.4) water 22.9%.

Otrzymuje się masę betonową zawierającą 77,1% składników sypkich, na które składają się: żużel w ilości 60% , popiół lotny aktywny i nieaktywny w ilości 32%, cement w ilości 8% oraz zawierającą wodę w ilości 22,9%.A concrete mass is obtained containing 77.1% of loose components, consisting of: 60% slag, 32% active and inactive fly ash, 8% cement and 22.9% water.

Claims

1. The method of producing a concrete mass insensitive to changes in volume, characterized by the fact that from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, active and inactive fly ash in the amount of from 28% to 32%, cement in an amount from 2% to 8%, and water in an amount from 22.1% to 22.9% are mixed using known methods until a homogeneous concrete mass is obtained, while at the stage of dosing loose components a before adding water, the content of SO3, free CaO, is determined by X-ray diffraction, including:

calcium oxide crystalline phase with reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-

-1001, PANICSD: 98-002-6959 and CaO in the active ash and the excess of any of these factors is neutralized by adding inactive, SO3-poor, free CaO fly ash, including:

the calcium oxide crystalline phase with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959 and CaO, and at the same time: SO3 content in the concrete mix is kept at a maximum level of 4% m / m , free CaO content, including:

PL 241 295 B1 of the crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959, in the concrete mix it is kept at a maximum level of 2% m / m, CaO content in the concrete mix is kept at the maximum level of 16% m / m.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that 65% slag, 30% active and inactive fly ash, 5% cement and 22.5% water are used.

3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the SO3 content is determined with a handheld spectrometer, in a point-like manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the content of free CaO, including:

the crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959, is determined with a laboratory diffractometer, in a point manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

5. The method according to p. The method according to claim 1, characterized in that the CaO content in the active ash is determined with a handheld spectrometer, in a point-like manner, with a frequency of 1 measurement every 2 hours.

6. Concrete mass insensitive to changes in volume, characterized in that it contains from 77.1% to 77.9% of loose components, which include: slag in the amount of 60% to 70%, active and inactive fly ash in the amount of 28% to 32%, cement in an amount of 2% to 8%, and water in an amount of 22.1% to 22.9%, with SO3 content up to 4% m / m, free CaO content, including:

of the crystalline phase of calcium oxide with the reference codes: ICSD: 26959, ICDD: 00-043-1001, PANICSD: 98-002-6959, is up to 2% m / m, and the CaO content is up to 16% m / m.

Concrete mass according to claim 6. The method of claim 6, characterized in that it contains slag in an amount of 65%, active and inactive fly ash in an amount of 30%, cement in an amount of 5% and water in an amount of 22.5%.