RU2479518C1

RU2479518C1 - Crude mixture for producing light aggregate for concrete (penozol)

Info

Publication number: RU2479518C1
Application number: RU2011137771/03A
Authority: RU
Inventors: Владислав Алексеевич Кутолин; Валентина Алексеевна Широких
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2013-04-20
Also published as: RU2011137771A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to the technology of producing light aggregates for concrete. The crude mixture for producing light aggregate for concrete contains flue ash from burning coal at thermoelectric plants and CHP plants, clay, nonabrasive silicon carbide sludge and igneous rock screenings ground to grain size smaller than 100 mcm, containing albite and/or acid plagioclase and/or potassium feldspar, with the following ratio of components, wt %: flue ash from burning coal - 52.5-68.5; clay - 20-25; igneous rock screenings - 10-20; nonabrasive silicon carbide sludge - 1.5-2.5.

EFFECT: low calcination and firing temperature of the aggregate.

2 ex, 3 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к легким заполнителям бетонов, изготовленным из зол-уноса от сжигания каменных углей на ТЭС и ТЭЦ. В настоящее время в России по СНиП 23-02-03 требуется применять для строительства стеновые материалы с низкой теплопроводностью. Долговечным и негорючим теплоизоляционным материалом является пеностекло, но его производство по традиционной технологии обходится дорого. В описываемом изобретении предлагается сырьевая смесь (шихта) для производства дешевого материала типа гранулированного пеностекла из широко распространенных промышленных отходов - зол-уноса от сжигания каменных углей на ТЭС и ТЭЦ, которые могут служить эффективным заполнителем для легких бетонов с пониженной теплопроводностью. По аналогии с пеностеклом предлагается назвать легкий заполнитель бетонов, сырьевая смесь для производства которого описана в изобретении, пенозолом, так как он производится из зол-уноса, а его структура близка к ячеистой структуре пеностекла.The invention relates to lightweight concrete aggregates made of fly ash from burning coal at thermal power plants and thermal power plants. Currently, in Russia according to SNiP 23-02-03 it is required to use wall materials with low thermal conductivity for construction. Foam glass is a durable and non-combustible heat-insulating material, but its production by traditional technology is expensive. The described invention provides a raw material mixture (mixture) for the production of cheap material such as granular foam glass from widespread industrial waste - fly ash from burning coal at thermal power plants and thermal power plants, which can serve as an effective aggregate for lightweight concrete with reduced thermal conductivity. By analogy with foam glass, it is proposed to name a lightweight aggregate of concrete, the raw mix for the production of which is described in the invention, as foam, since it is made from fly ash, and its structure is close to the cellular structure of foam glass.

Как известно [1], в России ежегодно образуется свыше 100 млн т золошлаковых отходов. Еще в 1995 г. в нашей стране было заскладировано 1,5 млрд т таких отходов, для хранения которых было занято 35 тысяч га земли, причем 70-80% золошлаковых отходов представлено золами-уноса, которые особенно опасны для окружающей среды из-за своей тонкой дисперсности. Утилизация хотя бы части годового выхода золы-уноса для производства легких заполнителей бетонов позволила бы изготавливать из таких бетонов однослойные стеновые панели для крупнопанельного и сборно-монолитного домостроения, легкие бетонные блоки для малоэтажного строительства, удовлетворяющие требованиям СНиП 23-02-03, что способствовало бы успешному выполнению Государственной программы «Доступное жилье», а также улучшило бы экологическую обстановку в районах расположения крупных ТЭС и ТЭЦ, работающих на каменном угле.As is known [1], in Russia more than 100 million tons of ash and slag waste are generated annually. As far back as 1995, 1.5 billion tons of such waste was stored in our country, for the storage of which 35 thousand hectares of land were occupied, with 70-80% of ash and slag waste represented by fly ash, which is especially dangerous for the environment due to its fine dispersion. Utilization of at least part of the annual output of fly ash for the production of lightweight concrete aggregates would make it possible to produce single-layer wall panels from such concrete for large-panel and prefabricated monolithic housing construction, lightweight concrete blocks for low-rise construction that meet the requirements of SNiP 23-02-03, which would contribute to successful implementation of the State program “Affordable Housing”, and would also improve the environmental situation in the areas where large coal-fired and thermal power plants are located.

По своему содержанию изобретение относится к направлению рациональное природопользование, которое было утверждено Указом №899 Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 г. как одно из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ. Изобретение хорошо соответствует критической технологии №19 «Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения» из перечня критических технологий РФ, утвержденных этим Указом.The content of the invention relates to the direction of rational environmental management, which was approved by Decree No. 899 of the President of the Russian Federation of July 7, 2011 as one of the priority areas for the development of science, technology and technology in the Russian Federation. The invention is in good agreement with critical technology No. 19 “Technologies for monitoring and predicting the state of the environment, preventing and eliminating its pollution” from the list of critical technologies of the Russian Federation approved by this Decree.

Уровень техникиState of the art

Имеется много работ, в которых описываются заполнители для бетонов из зол и шлаков ТЭС и ТЭЦ и способы их производства. До введения в действие СНиП 23-02-03 было широко распространено производство аглопоритового гравия с насыпной плотностью 500-800 кг/м³ [2]. Такая высокая плотность не позволяет использовать аглопорит в современном строительстве для изготовления стеновых материалов как не удовлетворяющий требованиям СНиП 23-02-03. В статье [3] описан легкий заполнитель бетонов из зол от сжигания каменных углей на ТЭС и способ его производства. Золы плавят в течение 1 часа при температуре 1500-1550°С, а затем полученный расплав сливают в воду, после чего измельчают до удельной поверхности 2000-2500 см²/г. К этому измельченному грануляту добавляют глинистую связку в количестве 10%, из полученной шихты формуют сырцовые гранулы, которые снова обжигают для их вспучивания при температуре 1170-1230°С. Полученный пористый материал имеет объемную массу 0,31-0,90 г/см³ в зависимости от температуры обжига и состава золы.There are many works that describe aggregates for concrete from ashes and slags of TPPs and TPPs and methods for their production. Before the introduction of SNiP 23-02-03, the production of agloporite gravel with a bulk density of 500-800 kg / m ³ was widespread [2]. Such a high density does not allow the use of agloporite in modern construction for the manufacture of wall materials as not satisfying the requirements of SNiP 23-02-03. In article [3] a lightweight aggregate of concrete from ashes from burning coal at thermal power plants and a method for its production are described. Ashes are melted for 1 hour at a temperature of 1500-1550 ° C, and then the resulting melt is poured into water, and then crushed to a specific surface of 2000-2500 cm ² / g. A clay binder in an amount of 10% is added to this crushed granulate, raw granules are formed from the obtained mixture, which are again fired to expand them at a temperature of 1170-1230 ° C. The resulting porous material has a bulk density of 0.31-0.90 g / cm ³ depending on the firing temperature and ash composition.

В патенте SU 1164219 [4] описана сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя из стекла, полученного плавлением шихты из 47-77 массовых частей золы и 20-40 массовых частей известняка. Это стекло измельчают, добавляют 5-10 массовых частей глины и 1-3 массовых частей кокса, а затем гранулируют. Эти гранулы вспучивают при температуре 1000°С. Полученный заполнитель имеет насыпную плотность 195 кг/м³, прочность при сдавливании в цилиндре 1,12 МПа. Описанный в патенте RU 2052400 [5] пористый стекломатериал высокого качества с широкой областью применения получен из зол бурых углей КАТЭКа. Для изготовления пористого стекломатериала с насыпной плотностью 150 кг/м³ золошлаковые отходы плавят при температуре 1350-1450°С в течение 2,5 ч, а затем расплав охлаждают отливом в воду, что приводит к мгновенному вспениванию расплава. Полученный пористый стекломатериал дробят до нужной крупности, для упрочения пор нагревают до температуры 850°С, а затем снова охлаждают. Недостатком описанных материалов является большая энергоемкость способа их получения, обусловленная плавлением золы при высоких температурах, охлаждением этого расплава, а затем повторным нагреванием охлажденного стеклогранулята для получения пористых материалов или их упрочения.The patent SU 1164219 [4] describes a raw material mixture for the manufacture of a porous aggregate of glass, obtained by melting a mixture of 47-77 mass parts of ash and 20-40 mass parts of limestone. This glass is ground, 5-10 mass parts of clay and 1-3 mass parts of coke are added, and then granulated. These granules swell at a temperature of 1000 ° C. The resulting aggregate has a bulk density of 195 kg / m ³ and a compressive strength of 1.12 MPa in the cylinder. The high-quality porous glass material described in patent RU 2052400 [5] with a wide range of applications is obtained from KATEK brown coal ash. For the manufacture of porous glass material with a bulk density of 150 kg / m ^3, ash and slag waste is melted at a temperature of 1350-1450 ° C for 2.5 hours, and then the melt is cooled by reflux into water, which leads to instant foaming of the melt. The resulting porous glass material is crushed to the desired size, to strengthen the pores, they are heated to a temperature of 850 ° C, and then cooled again. A disadvantage of the described materials is the high energy intensity of the method for their production, due to the melting of the ash at high temperatures, cooling of this melt, and then re-heating of the cooled glass granulate to obtain porous materials or their hardening.

Сырьевая смесь для легкого заполнителя, описанная в патенте SU 814950 [6], содержит 75-85 мас.% золы, 0,0015-0,005 мас.% фенола, 0,225-0,625 мас.% формальдегида и воды. Недостатком этой сырьевой смеси является использование в ее составе экологически вредных веществ - фенола и формальдегида.The raw material mixture for lightweight aggregate described in patent SU 814950 [6] contains 75-85 wt.% Ash, 0.0015-0.005 wt.% Phenol, 0.225-0.625 wt.% Formaldehyde and water. The disadvantage of this raw material mixture is the use of environmentally harmful substances - phenol and formaldehyde.

В патенте SU 945137 [7] предложен заполнитель из золы-уноса, при получении которого зола-унос смачивалась раствором сульфитно-дрожжевой или сульфитно-спиртовой бражки плотностью 1,06 г/см³, гранулировалась и сушилась при 200°С. Высушенные гранулы тонко измельчались, этот порошок перемешивался, смачивался раствором тех же бражек с плотностью 1,04 г/см³ и снова гранулировался. Гранулы сушились до остаточной влажности 5 мас.%, а затем обжигались. При таком двукратном приготовлении гранул насыпная плотность заполнителя уменьшалась до 287-347 кг/м³ по сравнению с 434-518 кг/м³ при однократном гранулировании. Описанный способ сложней и энергоемок, что обусловлено двукратным гранулированием и двукратной сушкой гранул, а также необходимостью тонкого измельчения сырцовых гранул, полученных на первом этапе технологического процесса.Patent SU 945137 [7] proposes a fly ash aggregate, upon receipt of which fly ash was wetted with a solution of sulphite-yeast or sulphite-alcohol mash with a density of 1.06 g / cm ³ , granulated and dried at 200 ° C. The dried granules were finely ground, this powder was mixed, wetted with a solution of the same brews with a density of 1.04 g / cm ³ and granulated again. The granules were dried to a residual moisture content of 5 wt.%, And then fired. With such a twofold preparation of granules, the bulk density of the aggregate decreased to 287-347 kg / m ³ compared with 434-518 kg / m ³ with a single granulation. The described method is more complicated and energy-intensive, which is due to double granulation and double drying of granules, as well as the need for fine grinding of raw granules obtained at the first stage of the technological process.

Распространенным приемом изготовления легких заполнителей бетонов из зол и шлаков от сжигания углей является добавка в сырьевую смесь (шихту) значительных количеств жидкого стекла. Так, в патенте SU 1335544 [8] предложена сырьевая смесь для изготовления гранулированного пеностекла, состоящая из 40-54% золы, 32-60% жидкого стекла и 12,4-14,23% оксида лантаноида. Из этой шихты при температуре вспенивания 175-180°С и температуре упрочения 800-830°С получены гранулы пеностекла с объемной массой 0,3-0,5 г/см³. В патенте RU 2148043 [9] описана сырьевая смесь и предложен способ получения безобжигового легкого заполнителя из 25,7-27,6% золы-уноса от сжигания углей Канско-Ачинского бассейна, 64,5-68,9% жидкого стекла и 3,5-9,8% отсева кристаллического кремния, который является отходом производства. Из этой шихты формовались гранулы, термообработку которых проводили при 120-150°С в течение 1 часа. В статье [10] описан способ производства гранулированного заполнителя для бетонов из золы гидроудаления завода по производству ферросилиция в г. Новокузнецке, шлака от сжигания угля Кузнецкого бассейна в котельной и жидкого стекла. Сырцовые гранулы не сушили вообще или сушили в течение 2 или 48 часов, а затем вспучивали при температурах от 300 до 800°С. Плотность вспученных гранул составляла от 0,32 до 1,35 г/см³ в зависимости от длительности сушки, температуры вспучивания и состава сырьевой смеси. Преимуществом описанных легких заполнителей бетонов из шихты с добавкой жидкого стекла является способ их получения при низкой температуре вспучивания или упрочения их гранул. Однако это достоинство перекрывается высоким расходом дорогостоящего жидкого стекла, количество которого иногда превышает долю золы в сырьевой смеси. Кроме того, легкие заполнители с высоким содержанием жидкого стекла могут вызвать разрушение бетонных изделий на их основе в связи с взаимодействием активного кремнезема заполнителя со щелочами цемента [11].A common method of manufacturing lightweight aggregates of concrete from ash and slag from coal combustion is the addition of significant amounts of liquid glass to the raw material mixture (mixture). So, in the patent SU 1335544 [8] a raw material mixture is proposed for the manufacture of granular foam glass, consisting of 40-54% ash, 32-60% liquid glass and 12.4-14.23% lanthanide oxide. From this mixture at a foaming temperature of 175-180 ° C and a hardening temperature of 800-830 ° C, foam glass granules with a bulk density of 0.3-0.5 g / cm ^{3 are} obtained. In the patent RU 2148043 [9] a raw mix is described and a method for producing an unburned lightweight aggregate from 25.7-27.6% fly ash from burning coal of the Kansk-Achinsk basin, 64.5-68.9% water glass, and 3, 5-9.8% screening crystalline silicon, which is a waste product. Granules were formed from this charge, the heat treatment of which was carried out at 120-150 ° C for 1 hour. The article [10] describes a method for the production of granular aggregate for concrete from ash of a hydraulic removal plant of a ferrosilicon production in Novokuznetsk, slag from coal combustion in the Kuznetsk basin in a boiler room and water glass. Raw granules were not dried at all or dried for 2 or 48 hours, and then swelled at temperatures from 300 to 800 ° C. The density of the expanded granules ranged from 0.32 to 1.35 g / cm ³ depending on the drying time, the expansion temperature and the composition of the raw material mixture. An advantage of the described lightweight aggregates of concrete from a mixture with the addition of liquid glass is the method of their production at a low expansion temperature or hardening of their granules. However, this advantage is blocked by the high consumption of expensive liquid glass, the amount of which sometimes exceeds the proportion of ash in the raw mix. In addition, lightweight aggregates with a high content of liquid glass can cause the destruction of concrete products based on them in connection with the interaction of active silica aggregate with alkali cement [11].

В патенте RU 2408559 [12] описана шихта для производства пористого заполнителя для бетонов, состоящая из 62-72% монтмориллонитовой глины, 10-20% золы ТЭС, 5-6% угля, 6-10% доломита и 1-2% жидкого стекла. Такой заполнитель представляет собой керамзит с добавкой золы ТЭС. Однако монтмориллонитовые глины имеются не во всех районах России.RU 2408559 [12] describes a mixture for the production of porous aggregate for concrete, consisting of 62-72% montmorillonite clay, 10-20% ash TPP, 5-6% coal, 6-10% dolomite and 1-2% liquid glass . Such a filler is expanded clay with the addition of ash TPP. However, montmorillonite clays are not available in all regions of Russia.

В патенте US 4741782 [13] описан легкий заполнитель бетонов из сырьевой смеси, содержащей 60% золы-уноса от сжигания каменных или бурых углей, 1-25% цемента и 1-10% наполнителя из тонкозернистых промышленных отходов или горных пород с высоким содержанием кремнезема. Из этой смеси формовались гранулы, причем во время гранулирования добавляли 1-18% воды и от 0 до 3% ускорителей химических реакций, представляющих собой поверхностно-активные вещества из группы сульфатов, карбонатов, нитратов и алюминатов. Гранулы обжигались при температуре не более 150°С в атмосфере воздуха. Недостатком является использование цемента, расход которого максимален при изготовлении заполнителя из золы-уноса от сжигания каменных углей, что удорожает изготовление такого заполнителя. Кроме того, использование в смеси разнообразных ингредиентов сильно усложняет производство. Большим достоинством данного способа получения легких заполнителей бетонов является низкая температура обжига.US Pat. No. 4,741,782 [13] describes a lightweight aggregate of concrete from a raw mix containing 60% fly ash from burning coal or lignite, 1-25% cement and 1-10% aggregate from fine-grained industrial waste or rocks with a high silica content . Granules were formed from this mixture, with 1-18% of water and from 0 to 3% of chemical accelerators, which are surfactants from the group of sulfates, carbonates, nitrates and aluminates, were added during granulation. The granules were fired at a temperature of not more than 150 ° C in an air atmosphere. The disadvantage is the use of cement, the consumption of which is maximum in the manufacture of aggregate from fly ash from the combustion of coal, which makes the manufacture of such aggregate more expensive. In addition, the use of a variety of ingredients in a mixture greatly complicates the production. The great advantage of this method of producing lightweight concrete aggregates is the low firing temperature.

В заявке на патент RU 2008120779 [14] описан легкий гранулированный заполнитель для бетонов, полученный из сырьевой смеси, содержащей 1-10% цемента, 0-35% золы-уноса, 20-85% обожженной глины, 10-40% золы материалов растительного происхождения и 0-1% других добавок. Однако небольшое содержание в смеси золы-уноса не обеспечивает ее масштабную утилизацию. Преобладает обожженная глина, которая должна обладать пуццолановыми свойствами или может быть представлена отходами от производства керамзита или кирпича. Значительные требования предъявляются к золе материалов растительного происхождения, которая должна представлять собой или содержать древесную золу, полученную из свежесрубленной древесины или бывшей в употреблении слабо нагруженной древесины.The patent application RU 2008120779 [14] describes a light granular aggregate for concrete obtained from a raw material mixture containing 1-10% cement, 0-35% fly ash, 20-85% burnt clay, 10-40% ash from vegetable materials origin and 0-1% of other additives. However, the low content of fly ash in the mixture does not ensure its large-scale disposal. Burnt clay predominates, which should have pozzolanic properties or may be represented by waste from the production of expanded clay or brick. Significant requirements are imposed on the ash of materials of plant origin, which should be or contain wood ash obtained from freshly cut wood or used lightly loaded wood.

В заявке на патент JP 6437446 [15] описан легковесный материал, изготовленный из гранулированной каменноугольной золы, смешанной с гранулятом отходов стекла, и способ его изготовления. Эту сырьевую смесь обжигают при 900-1200°С и получают из нее материал с плотностью 1 г/см³. Недостатком является значительная плотность полученных материалов, а также необходимость использовать отходы стекла, которые являются дефицитным материалом, так как обычно используются стекольными заводами в собственном производстве.JP 6437446 [15] describes a lightweight material made from granular coal ash mixed with glass waste granulate and a method for its manufacture. This raw material mixture is fired at 900-1200 ° C and a material with a density of 1 g / cm ^{3 is} obtained from it. The disadvantage is the significant density of the materials obtained, as well as the need to use glass waste, which is a scarce material, as it is usually used by glass factories in their own production.

Сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя, описанная в патенте SU 1198036 [16], состоит из 23-45% золы ТЭС, 43-67% вулканического пепла и 10-12% щелочи. Из этой смеси обжигом при температуре 850-970°С получен заполнитель легких бетонов с насыпной плотностью 310-380 кг/м³ и прочностью при сдавливании в цилиндре 1,32-1,70 МПа. К сожалению, месторождение вулканического пепла на территории России разведано только в Магаданской области. Кроме того, использование щелочи в данной сырьевой смеси требует особых мер безопасности при производстве заполнителя, а также увеличивает его себестоимость.The raw material mixture for the manufacture of lightweight aggregate described in patent SU 1198036 [16], consists of 23-45% ash TPP, 43-67% volcanic ash and 10-12% alkali. From this mixture by roasting at a temperature of 850-970 ° C, a lightweight concrete aggregate was obtained with a bulk density of 310-380 kg / m ³ and a compressive strength of 1.32-1.70 MPa in the cylinder. Unfortunately, the volcanic ash deposit in Russia has been explored only in the Magadan region. In addition, the use of alkali in this raw material mixture requires special safety measures in the production of aggregate, and also increases its cost.

В патенте RU 2153476 [17] предложена сырьевая смесь для производства «керамзита», содержащая 75-90 мас.% тугоплавкой золы электростанций и 10-25 мас.% технологической добавки, представляющей собой пластификатор флюсующий газовыделяющий в виде гомогенной коллоидной суспензии из трех ингредиентов со следующими содержаниями в пересчете на сухую массу, мас.%: торф - 20, суглинки - 20 и известняковые отсевы щебеночного производства - 60. Для изготовления технологической добавки перечисленные ингредиенты перерабатывают совместно с водой в центробежном турбулизаторе до получения гомогенной коллоидной суспензии. Из предложенной сырьевой смеси получен «керамзит» с плотностью в куске 0,54-0,82 г/см³ и прочностью 2,8-2,97 МПа. Недостатком этой сырьевой смеси является сложность приготовления и сохранения технологической добавки, так как такая гомогенная коллоидная смесь неизбежно будет расслаиваться в течение короткого времени. Полученный из этой сырьевой смеси «керамзит» имеет значительную плотность, поэтому неясна возможность использования его для изготовления стеновых материалов, удовлетворяющих своей теплопроводностью требованиям СНиП 23-02-03. Название «керамзит» для описанного легкого заполнителя бетонов является неудачным, так как заявленная смесь содержит очень мало суглинка.In the patent RU 2153476 [17] a raw material mixture is proposed for the production of expanded clay containing 75-90 wt.% Refractory ash of power plants and 10-25 wt.% Technological additives, which is a fluxing gas-emitting plasticizer in the form of a homogeneous colloidal suspension of three ingredients with the following contents in terms of dry weight, wt.%: peat - 20, loam - 20 and limestone screenings of crushed stone production - 60. For the manufacture of technological additives, these ingredients are processed together with water in a centrifugal turbine recuperators until a homogeneous colloidal suspension. From the proposed raw material mixture obtained "expanded clay" with a density in a piece of 0.54-0.82 g / cm ³ and a strength of 2.8-2.97 MPa. The disadvantage of this raw material mixture is the complexity of the preparation and preservation of technological additives, since such a homogeneous colloidal mixture will inevitably delaminate in a short time. Expanded clay obtained from this raw material mixture has a significant density, therefore it is unclear whether it can be used for the manufacture of wall materials that satisfy their thermal conductivity according to SNiP 23-02-03. The name "expanded clay" for the described lightweight concrete aggregate is unsuccessful, since the claimed mixture contains very little loam.

Пористый заполнитель, описанный в патенте RU 2023703 [18], произведен из зол-уноса ТЭС, отсевов камнедробления или плохо вспучивающихся глин, сульфитно-спиртовой барды с добавкой 0,3-2,0 мас.% отсевов засыпки печей обжига и графитации электродного производства, предварительно прокаленных в окислительной среде до содержания свободного углерода не более 5 мас.%, а затем измельченных до крупности не более 0,07 мм. Изготовленные сырцовые гранулы сушат при температуре 900°С и обжигают при температуре 1240°С в течение 10 мин. Полученный пористый заполнитель имел насыпную плотность 250-290 кг/м³, прочность при сдавливании в цилиндре 0,85-1,5 МПа. Предварительное прокаливание и тонкое измельчение отсевов засыпки печей обжига и графитации электродного производства усложняют способ производства пористого заполнителя, кроме того, способ характеризуется высокой энергоемкостью, вызванной необходимостью сушить и обжигать сырцовые гранулы.The porous aggregate described in patent RU 2023703 [18] is made from fly ash from thermal power plants, stone crushing screenings or poorly intumescent clays, sulphite-alcohol stillage with an addition of 0.3-2.0 wt.% Screening fillings of kilns and graphite electrode production previously calcined in an oxidizing medium to a free carbon content of not more than 5 wt.%, and then crushed to a particle size of not more than 0.07 mm The prepared raw granules are dried at a temperature of 900 ° C and calcined at a temperature of 1240 ° C for 10 minutes. The obtained porous aggregate had a bulk density of 250-290 kg / m ³ and a compressive strength in the cylinder of 0.85-1.5 MPa. Preliminary calcination and fine grinding of screenings for filling the roasting furnaces and graphitization of electrode production complicate the method of production of porous aggregate, in addition, the method is characterized by high energy intensity due to the need to dry and calcine raw granules.

Наиболее близким аналогом для заявляемого изобретения является патент RU 2107668 [19], в котором описана сырьевая смесь и способ ее производства для получения искусственного пористого легкого заполнителя бетонов на основе зол ТЭС и бентонитовых глин с добавкой в качестве газообразующего компонента 3-5% непрокаленных измельченных отсевов засыпки печей обжига электродов или возвратной шихты графитации электродного производства. Из этой смеси формуют гранулы, их сушат, прокаливают при 900°С и обжигают при 1280°С. При этом обжиге карбид кремния, входящий в состав газообразующего компонента, разлагается с выделением углекислого газа, который вспучивает частично расплавленный материал гранул. Полученный легкий заполнитель имеет насыпную плотность 255-400 кг/м³ и прочность при сдавливании в цилиндре 0,5-1,0 МПа и по своему качеству превосходит требования, предъявляемые ГОСТ 9757-90 к керамзиту.The closest analogue for the claimed invention is the patent RU 2107668 [19], which describes the raw mix and the method of its production for the production of artificial porous lightweight concrete aggregate based on TPP ashes and bentonite clays with the addition of 3-5% non-calcined crushed screenings as a gas-forming component backfill of furnaces for roasting electrodes or return charge of graphitization of electrode production. Granules are formed from this mixture, dried, calcined at 900 ° C and calcined at 1280 ° C. In this firing, silicon carbide, which is part of the gas-forming component, decomposes with the release of carbon dioxide, which swells the partially molten material of the granules. The resulting lightweight aggregate has a bulk density of 255-400 kg / m ³ and a compressive strength in the cylinder of 0.5-1.0 MPa and in quality exceeds the requirements of GOST 9757-90 for expanded clay.

Недостатком известного решения является высокая энергоемкость производства: гранулы заполнителя прокаливают при 900°С и обжигаются при 1280°С, тогда как стандартные печи для производства керамзита рассчитаны на температуру обжига не более 1250°С.A disadvantage of the known solution is the high energy intensity of production: aggregate granules are calcined at 900 ° C and fired at 1280 ° C, while standard furnaces for the production of expanded clay are designed for a firing temperature of not more than 1250 ° C.

Задача изобретенияObject of the invention

Задача изобретения состоит в разработке такого состава сырьевой смеси для изготовления легких заполнителей бетонов из зол-уноса от сжигания каменных углей на ТЭЦ и ТЭС, который обеспечит снижение температуры прокаливания и обжига гранул заполнителей и этим уменьшение энергоемкости производства таких заполнителей.The objective of the invention is to develop such a composition of the raw material mixture for the manufacture of lightweight aggregates of concrete from fly ash from burning coal at thermal power plants and thermal power plants, which will reduce the temperature of calcination and firing of granules of aggregates and thereby reduce the energy consumption of the production of such aggregates.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Поставленная задача решается за счет того, что сырьевая смесь для производства легких заполнителей бетонов, содержащая золу-уноса от сжигания каменных углей ТЭС и ТЭЦ, глину и газообразующий компонент, содержащий карбид кремния, дополнительно включает измельченные до размера зерен менее 100 мкм щебеночные отсевы магматической породы, содержащей альбит, и/или кислый плагиоклаз, и/или калиевый, в качестве газообразующего компонента используют неабразивный шлам карбида кремния. При этом сырьевая смесь имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: зола-унос от сжигания каменных углей - 52,5-68,5; глина - 20-25; щебеночный отсев магматической породы - 10-20, неабразивный шлам карбида кремния - 1,5-2,5.The problem is solved due to the fact that the raw material mixture for the production of lightweight concrete aggregates, containing fly ash from burning coal from thermal power plants and thermal power plants, clay and a gas-forming component containing silicon carbide, additionally includes crushed stone screenings of igneous rock crushed to a grain size of less than 100 microns containing albite and / or acid plagioclase and / or potassium, non-abrasive silicon carbide slurry is used as a gas-forming component. In this case, the raw material mixture has the following ratio of components, wt.%: Fly ash from burning coal - 52.5-68.5; clay - 20-25; igneous crushed stone screening - 10-20, non-abrasive slurry of silicon carbide - 1.5-2.5.

Обоснование заявляемого состава сырьевой смесиThe rationale for the claimed composition of the raw mix

Экспериментально установлено, что щебеночные отсевы магматической породы должны быть измельчены до размера зерен менее 100 мкм, так как при крупности зерна 140-160 мкм насыпная плотность полученного заполнителя увеличивается до 500 кг/м³. Измельчение щебеночных отсевов до размера зерен менее 70 мкм существенно не улучшает качество заполнителя. При этом в качестве газообразующего компонента используется мелкозернистый неабразивный шлам карбида кремния, размер зерен которого не превышает размер зерен измельченных щебеночных отсевов. Также экспериментально установлено, что при содержании в сырьевой смеси глины менее 20 мас.%, прочность сырцовых гранул заполнителя оказывается недостаточной, а содержание глины свыше 25% не улучшает качество пористого заполнителя, но вызывает уменьшение утилизации золы-уноса. При уменьшении содержания измельченного щебеночного отсева магматической породы менее 10 мас.% возрастает температура обжига гранул заполнителя до 1240-1250°С, а повышение содержания этого компонента свыше 20% увеличивает расходы на его измельчение, но не улучшает существенно характеристики заполнителя. При увеличении содержания в сырьевой смеси неабразивного шлама карбида кремния свыше 2,5 мас.% снижается прочность заполнителя за счет увеличения пор в нем, а уменьшение содержания этого компонента менее 1,5 мас.% приводит к возрастанию насыпной плотности заполнителя до 500-600 кг/м³.It was experimentally established that crushed stone screenings of igneous rock should be crushed to a grain size of less than 100 microns, since with a grain size of 140-160 microns, the bulk density of the resulting aggregate increases to 500 kg / m ³ . Grinding crushed stone screenings to a grain size of less than 70 microns does not significantly improve the quality of the aggregate. In this case, a fine-grained non-abrasive slurry of silicon carbide is used as the gas-forming component, the grain size of which does not exceed the grain size of the crushed crushed stone screenings. It was also experimentally established that when the clay content in the raw material mixture is less than 20 wt.%, The strength of the raw aggregate granules is insufficient, and the clay content of more than 25% does not improve the quality of the porous aggregate, but causes a decrease in the utilization of fly ash. With a decrease in the content of crushed crushed stone screenings of igneous rock of less than 10 wt.%, The temperature of firing of aggregate granules increases to 1240-1250 ° C, and an increase in the content of this component over 20% increases the cost of grinding it, but does not significantly improve the characteristics of the aggregate. With an increase in the content of non-abrasive silicon carbide sludge in the raw material mixture of more than 2.5 wt.%, The strength of the aggregate decreases due to an increase in pores in it, and a decrease in the content of this component less than 1.5 wt.% Leads to an increase in the bulk density of the aggregate to 500-600 kg / m ³ .

Для получения легкого заполнителя бетонов к описанной сырьевой смеси добавляют 16-17 мас.% воды от ее веса и из получившейся массы пластическим способом формуют сырцовые гранулы заполнителя в виде цилиндров диаметром 8 мм и высотой 12 мм, которые сушат до постоянного веса при температуре 105°С, а затем прокаливают при температуре 700°С в течение 30 мин. Такое прокаливание представляет собой термоподготовку гранул, в результате которой из гранул выжигаются кусочки несгоревшего угля, присутствующие в золе-уноса. После прокаливания гранулы обжигают при температуре 1180-1200°С в течение 7-10 мин для их вспенивания. Вспененные гранулы приобретают пористую структуру, в некоторых образцах близкую к ячеистой структуре пеностекла. Они имеют насыпную плотность 300-450 кг/м³, прочность при сдавливании в цилиндре 1,1-1,8 МПа и являются эффективными заполнителями для легких бетонов. Увеличение температуры обжига гранул до 1210-1220°С в течение 5-7 мин приводило к оплавлению корки гранул и увеличению размеров пор в них, что вызывало снижение прочности гранул. Уменьшение температуры обжига гранул до 1160-1170°С в течение 10-15 мин вызывало увеличение насыпной плотности гранул до 500-550 кг/м³.To obtain a lightweight aggregate of concrete, 16-17 wt.% Water of its weight is added to the described raw material mixture and raw aggregate granules are formed in the form of cylinders with a diameter of 8 mm and a height of 12 mm, which are dried to a constant weight at a temperature of 105 ° from the resulting mass. C, and then calcined at a temperature of 700 ° C for 30 minutes Such annealing is a thermal treatment of granules, as a result of which pieces of unburned coal present in fly ash are burned from the granules. After calcination, the granules are fired at a temperature of 1180-1200 ° C for 7-10 minutes to foame them. Foamed granules acquire a porous structure, in some samples close to the cellular structure of foam glass. They have a bulk density of 300-450 kg / m ³ , a compressive strength in the cylinder of 1.1-1.8 MPa and are effective aggregates for lightweight concrete. An increase in the temperature of firing of granules to 1210-1220 ° C for 5-7 minutes led to the melting of the crust of granules and an increase in pore size in them, which caused a decrease in the strength of the granules. The decrease in the temperature of the firing of the granules to 1160-1170 ° C for 10-15 minutes caused an increase in the bulk density of the granules to 500-550 kg / m ³ .

Как видно из приведенных данных, добавка к известному составу сырьевой смеси для производства пористых заполнителей легких бетонов [19] тонкоизмельченных щебеночных отсевов магматических пород приводит к снижению на 200°С температуры прокаливания гранул и уменьшает на 80-100°С оптимальную температуру обжига гранул заполнителей легких бетонов. Это значительно уменьшает затраты энергии на производство таких заполнителей из заявляемого состава сырьевой смеси.As can be seen from the data presented, the addition to the known composition of the raw material mixture for the production of porous aggregates of light concrete [19] finely divided crushed stone screenings of igneous rocks leads to a 200 ° C decrease in the temperature of calcination of the granules and decreases by 80-100 ° C the optimal temperature of firing of granules of light aggregates concrete. This significantly reduces energy costs for the production of such aggregates from the inventive composition of the raw mix.

Золы-уноса от сжигания каменных углей на ТЭЦ и ТЭС состоят в основном из кварца, муллита и магнетита [1]. Из диаграмм состояния силикатных систем известно [20], что муллит в присутствии кварца образует низкоплавкие эвтектики с калиевым полевым шпатом (температура плавления 985°С), с альбитом (температура плавления 1050°С) и анортитом (температура плавления 1345°С). Если принять, что температура плавления эвтектики муллит-плагиоклаз-кварц увеличивается прямо пропорционально содержанию анортита в плагиоклазе, то для смеси кварц-муллит-кислый плагиоклаз с содержанием анортита не более 30% температура эвтектического плавления будет 1140°С. Таким образом, добавка к золе-уноса магматических пород, содержащих калиевый полевой шпат, и/или кислый плагиоклаз, и/или альбит, значительно понижает температуру начала плавления такой сырьевой смеси за счет перечисленных низкоплавких эвтектик. Это снижение очень важно для производства заполнителей легких бетонов из зол-уноса, так как вспенивание гранул таких заполнителей происходит лишь при частичном плавлении гранул во время их обжига, когда появившийся расплав приводит материал гранул в пиропластическое состояние и ускоряет разложение карбида кремния, являющегося газообразователем, что сопровождается выделением углекислого газа, вспенивающего пиропластический материал гранул. Без эвтектических добавок минералов магматических пород золы-уноса от сжигания каменных углей приходят в пиропластическое состояние лишь при температурах 1200-1600°С [21], которые по ГОСТ 2057-94 называются «температурой полусферы», так как при нагревании до нее цилиндрический образец золы превращается в каплю, принимая форму полусферы, но еще не растекается.Fly ash from the burning of coal at thermal power plants and thermal power plants consist mainly of quartz, mullite and magnetite [1]. It is known from the state diagrams of silicate systems [20] that mullite in the presence of quartz forms low-melting eutectics with potassium feldspar (melting point 985 ° С), with albite (melting point 1050 ° С) and anorthite (melting point 1345 ° С). If we assume that the melting temperature of the mullite-plagioclase-quartz eutectic increases in direct proportion to the anorthite content in plagioclase, then for a quartz-mullite-acid plagioclase mixture with anorthite content of not more than 30%, the eutectic melting temperature will be 1140 ° С. Thus, the addition of igneous rocks containing potassium feldspar, and / or acid plagioclase, and / or albite to the fly ash, significantly lowers the temperature of the onset of melting of such a raw material mixture due to the listed low-melting eutectics. This decrease is very important for the production of aggregates of lightweight concrete from fly ash, since the foaming of granules of such aggregates occurs only during partial melting of the granules during their firing, when the melt that appears brings the granule material into a pyroplastic state and accelerates the decomposition of silicon carbide, which is a gasifier, which accompanied by the release of carbon dioxide, foaming the pyroplastic material of the granules. Without eutectic additives of minerals of igneous rocks, fly ash from burning coal comes into a pyroplastic state only at temperatures of 1200-1600 ° C [21], which are called “hemisphere temperature” according to GOST 2057-94, since a cylindrical ash sample is heated to it turns into a drop, taking the form of a hemisphere, but has not yet spread.

Примеры изготовления гранул легких бетонов заполнителей - пентозита - из предлагаемой сырьевой смесиExamples of the manufacture of granules of lightweight concrete aggregates - pentositite - from the proposed raw mix

Пример 1. К сырьевой смеси, состоящей из 52,5 мас.% золы-уноса от сжигания каменных углей Кузнецкого бассейна на Новосибирской ТЭЦ-5 с размером частиц 20-120 мкм, 25 мас.% глины Новоникольского месторождения в Новосибирской области, 2,5 мас.% шлама неабразивного карбида кремния, являющегося побочным продуктом производства ОАО «Волжский абразивный завод», добавляют 20 мас.% мелкозернистой части щебеночных отсевов субвулканических кварцевых трахитов (местное название - «альбитофиры»), которые разрабатываются в карьерах около поселка Горный Новосибирской области. Предварительно эти отсевы измельчают до размера зерен менее 100 мкм. Размер зерен неабразивного шлама карбида кремния в соотвествии с ТУ 2-036-022-0937.005-90 имеет размер зерен в 60% массы, не превышающий 63 мкм. Химические анализы золы-уноса ТЭЦ-5, глины Новоникольского месторождения и щебеночных отсевов кварцевых трахитов приведены в таблице 1, а в таблице 2 показан минеральный состав золы-уноса и трахитов, рассчитанный по их химическим анализам. Из таблицы 2 видно, что зола-уноса Новосибирской ТЭЦ содержит 29 мас.% муллита, а в составе кварцевых трахитов имеется 44 мас.% кислого плагиоклаза с содержанием 10 мас.% анортита и 20% калиевого полевого шпата. Из-за эвтектического плавления смеси муллита золы-уноса с кислым плагиоклазом и калиевым полевым шпатом кварцевых трахитов сырьевая смесь из золы-уноса и кварцевых трахитов имеет температуру частичного плавления с переходом в пиропластическое состояние, гораздо более низкую, чем «температура полусферы» для углей Кузбасса, которая составляет 1270°С.Example 1. To a raw mix consisting of 52.5 wt.% Fly ash from burning coal of the Kuznetsk basin at the Novosibirsk Thermal Power Station-5 with a particle size of 20-120 microns, 25 wt.% Clay of the Novonikolsky deposit in the Novosibirsk region, 2, 5 wt.% Sludge of non-abrasive silicon carbide, which is a by-product of the Volzhsky Abrasive Plant OJSC, adds 20 wt.% Of the fine-grained part of crushed stone screenings of subvolcanic quartz trachytes (the local name is “albitofirs”), which are developed in quarries near the village of Gorny Novosibirsk sky area. Previously, these screenings are crushed to a grain size of less than 100 microns. The grain size of non-abrasive sludge of silicon carbide in accordance with TU 2-036-022-0937.005-90 has a grain size of 60% of the mass, not exceeding 63 microns. Chemical analyzes of fly ash of CHPP-5, clay of the Novonikolskoye deposit and gravel screenings of quartz trachytes are shown in Table 1, and Table 2 shows the mineral composition of fly ash and trachytes calculated from their chemical analyzes. From table 2 it is seen that the fly ash of the Novosibirsk TPP contains 29 wt.% Mullite, and quartz trachytes contain 44 wt.% Acid plagioclase containing 10 wt.% Anorthite and 20% potassium feldspar. Due to the eutectic melting of the mixture of mullite of fly ash with acid plagioclase and potassium feldspar of quartz trachytes, the raw mix of fly ash and quartz trachytes has a partial melting temperature with a transition to the pyroplastic state, much lower than the “hemisphere temperature” for Kuzbass coal which is 1270 ° C.

Полученную сырьевую смесь тщательно перемешивают и увлажняют до 16-17%. Затем из нее готовят пластическим способом сырцовые гранулы, которые сушат при температуре 105°С до постоянного веса, прокаливают при температуре 700°С 30 мин, а потом обжигают для вспенивания при температуре от 1180 до 1200°С в течение 7 и 10 мин. После обжига были получены пористые гранулы легкого заполнителя с насыпной плотностью 300-420 кг/м³ и прочностью при сдавливании в цилиндре 1,1-1,7 МПа.The resulting raw material mixture is thoroughly mixed and moistened to 16-17%. Then raw granules are prepared from it in a plastic way, which are dried at a temperature of 105 ° C to constant weight, calcined at a temperature of 700 ° C for 30 minutes, and then calcined for foaming at a temperature of 1180 to 1200 ° C for 7 and 10 minutes. After firing, porous granules of lightweight aggregate were obtained with a bulk density of 300-420 kg / m ³ and a compressive strength of 1.1-1.7 MPa in the cylinder.

Пример 2. К сырьевой смеси из 68,5 мас.% золы-уноса от сжигания каменных углей Кузнецкого бассейна на Новосибирской ТЭЦ-5 с размером частиц 20-120 мкм, 20 мас.% глины Новоникольского месторождения в Новосибирской области, 1,5 мас.% шлама неабразивного карбида кремния, добавляют 10 мас.% мелкозернистой части щебеночных отсевов субвулканических кварцевых трахитов из карьера около поселка Горный Новосибирской области, измельченных до размера зерен менее 100 мкм. Из этой смеси изготавливают сырцовые гранулы заполнителя по той же методике, что и в примере 1, которые затем сушат, прокаливают и обжигают для вспенивания аналогично примеру 1. После обжига были получены пористые гранулы легкого заполнителя с насыпной плотностью 330-450 кг/м³ и прочностью при сдавливании в цилиндре 1,4-1,8 МПа.Example 2. To a raw mix of 68.5 wt.% Fly ash from burning coal of the Kuznetsk basin at the Novosibirsk Thermal Power Station-5 with a particle size of 20-120 microns, 20 wt.% Clay of the Novonikolsky deposit in the Novosibirsk region, 1.5 wt. .% sludge of non-abrasive silicon carbide, add 10 wt.% of the fine-grained part of the gravel screenings of subvolcanic quartz trachytes from the quarry near the village of Gorny, Novosibirsk Region, crushed to a grain size of less than 100 microns. Raw aggregate granules are made from this mixture according to the same procedure as in Example 1, which are then dried, calcined and calcined for foaming as in Example 1. After calcination, porous light aggregate granules with a bulk density of 330-450 kg / m ³ and compressive strength in the cylinder 1.4-1.8 MPa.

В таблице 3 приведены примеры изготовления гранул легких заполнителей бетонов при различных составах сырьевой смеси.Table 3 shows examples of the manufacture of granules of lightweight aggregate concrete with various compositions of the raw mix.

Магматические породы, содержащие калиевый полевой шпат, кислый плагиоклаз, альбит или перечисленные минералы вместе, широко распространены в природе, поэтому они часто разрабатываются для производства щебня. Они представлены гранитами, гранодиоритами, плагиогранитами, сиенитами, кварцевыми диоритами, дацитами, риолитами и трахитами [22]. Мелкозернистая часть щебеночных отсевов таких пород размером менее 140-160 мкм, а также каменная пыль, образующаяся при их дроблении, представляют собой экологически опасные отходы производства щебня, количество которых достигает 5% от добытой горной массы. Так как в России ежегодно выпускается около 150 млн м³ щебня [23], количество таких мелкозернистых отходов щебеночного производства составляет 7-8 млн м³. Утилизация этих отходов в смеси с золой-уносом для производства пеностекольных заполнителей легких бетонов значительно улучшила бы экологическую обстановку в районах расположения крупных щебеночных карьеров и дробильно-сортировочных заводов.Igneous rocks containing potassium feldspar, acidic plagioclase, albite or the listed minerals together are widespread in nature, therefore they are often developed for the production of crushed stone. They are represented by granites, granodiorites, plagiogranites, syenites, quartz diorites, dacites, rhyolites and trachytes [22]. The fine-grained part of crushed stone screenings of such rocks with a size of less than 140-160 microns, as well as stone dust generated during their crushing, are environmentally hazardous waste products of crushed stone production, the amount of which reaches 5% of the mined rock mass. Since about 150 million m ^{3 of} crushed stone is produced annually in Russia [23], the amount of such fine-grained waste from crushed stone production is 7–8 million m ³ . Utilization of these wastes mixed with fly ash for the production of foam-glass aggregates for lightweight concrete would significantly improve the environmental situation in areas where large gravel pits and crushing and screening plants are located.

Таблица 1Table 1 Химические анализы компонентов сырьевой смесиChemical analysis of the components of the raw mix КомпонентыComponents Содержание оксидов в массовых процентахThe content of oxides in mass percent SiO₂ SiO ₂ TiO₂ TiO ₂ Al₂O₃ Al ₂ O ₃ Fе₂O₃ Fe ₂ O ₃ FeOFeO MnOMnO MgOMgO CaOCao Na₂ONa ₂ O K₂OK ₂ O P₂O₅ P ₂ O ₅ П.п.п.P.p.p. СуммаAmount Зола-унос ТЭЦ-5Fly ash of TPP-5 59,359.3 0,990.99 20,420,4 6,586.58 0,110.11 2,272.27 5,855.85 1,101.10 1,901.90 0,710.71 0,990.99 100,44100.44 ГлинаClay 65,4065.40 0,800.80 13,3513.35 4,384.38 0,840.84 Не опр.Not def. 2,022.02 3,403.40 1,851.85 2,482.48 Не опр.Not def. 5,455.45 99,9799.97 Кварцевый трахит («альбитофир»)Quartz trachyte ("albitofir") 69,3069.30 0,340.34 13,9013.90 2,122.12 2,052.05 0,160.16 0,700.70 0,770.77 4,604.60 3,183.18 0,040.04 2,112.11 99,299,2

Таблица 2table 2 Результаты пересчетов химических анализов золы-уноса ТЭЦ-5 и кварцевого трахита на их минеральный состав.The results of recalculations of chemical analyzes of fly ash of CHPP-5 and quartz trachyte on their mineral composition. Содержания минералов в мас.%Mineral content in wt.% КомпонентыComponents Кислый плагиоклаз с содержанием анортита 10%Acid plagioclase with anorthite content of 10% Калиевый полевой шпатPotassium Feldspar Клино-пироксенWedge-pyroxene КварцQuartz МуллитMullite СтеклоGlass МагнетитMagnetite Зола-уносFly ash 5151 2929th 1313 нетno нетno 77 нетno Кварцевый трахитQuartz Fucks 2828 нетno нетno 4444 20twenty 55 33 Примечания: 1. Качественный минеральный состав золы-уноса определен рентгеноспектральным анализом, а количественный минеральный состав рассчитан по методу Висьневского [24].Notes: 1. The qualitative mineral composition of fly ash is determined by X-ray spectral analysis, and the quantitative mineral composition is calculated according to the Wisniewski method [24]. 2. Минеральный состав кварцевого трахита рассчитан по методу Кросса и др. [25]2. The mineral composition of quartz trachite was calculated by the method of Cross and others [25]

Таблица 3Table 3 Примеры изготовления гранул легких заполнителей бетоновExamples of the manufacture of granules of lightweight aggregate concrete № примераExample No. Содержание компонентов в сырьевой смеси, мас.%The content of components in the raw mix, wt.% Температура обжига гранул, °СPellet firing temperature, ° С Время обжига гранул, минThe pellet firing time, min Физико-химические показатели легких заполнителейPhysico-chemical characteristics of lightweight aggregates насыпная плотность, кг/м³ bulk density, kg / m ³ прочность при сдавливании в цилиндре, МПаcompressive strength in the cylinder, MPa 1one 22 33 4four 55 66 33 Зола-унос НовосибирскойFly ash of Novosibirsk ТЭЦ-5 - 52,5TPP-5 - 52.5 11801180 1010 420420 1,71.7 Глина - 25Clay - 25 Шлам неабразивного карбидаNon-abrasive carbide sludge кремния - 2,5silicon - 2.5 Измельченные кварцевые трахиты («альбитофиры») - 20Shredded quartz trachytes (“albitofira”) - 20 4four Тот же составSame composition 11901190 1010 360360 1,51,5 55 Тот же составSame composition 12001200 77 300300 1,11,1 66 Зола-унос НовосибирскойFly ash of Novosibirsk ТЭЦ-5 - 68,5CHPP-5 - 68.5 11801180 1010 450450 1,81.8 Глина - 20Clay - 20 Шлам неабразивного карбидаNon-abrasive carbide sludge кремния - 1,5silicon - 1.5 Измельченные кварцевые трахиты («альбитофиры») - 10Shredded quartz trachytes ("albitofira") - 10 77 Тот же составSame composition 11901190 1010 390390 1,61,6 88 Тот же составSame composition 12001200 1010 330330 1,41.4

Источники информацииInformation sources

1. Кизильштейн Л.Я., Дубов И.В., Шпицглуз А.Д., Парада С.П. Компоненты зол и шлаков ТЭС. - М:. Энергомаш, 1995, 176 с.1. Kizilstein L.Ya., Dubov IV, Spitsgluz A.D., Parade S.P. Components of ashes and slags of thermal power plants. - M :. Energomash, 1995, 176 p.

2. Элинзон М.П. Производство искусственных пористых заполнителей. - М.: Стройиздат, 1974. - 260 с.2. Elinson M.P. Production of artificial porous aggregates. - M.: Stroyizdat, 1974. - 260 p.

3. Емельянов А.Н., Федоров В.А. Об эффективности использования зол ТЭС, обогащенных плавлением. - В сб.: Керамзит и керамзитобетон. М.: 1974, Вып.7. С.85-90.3. Emelyanov A.N., Fedorov V.A. On the effectiveness of the use of ashes of thermal power plants enriched by melting - In Sat: Expanded clay and expanded clay concrete. Moscow: 1974, Issue 7. S.85-90.

4. Патент SU 1164219, опубл. 06.1985, С04В 14/10.4. Patent SU 1164219, publ. 06.1985, С04В 14/10.

5. Патент RU 2052400, опубл. 20.01.1996, С03С 10/06.5. Patent RU 2052400, publ. 01/20/1996, С03С 10/06.

6. Патент SU 814950, опубл. 23.03.1981, С04В 25/10.6. Patent SU 814950, publ. 03/23/1981, С04В 25/10.

7. Патент SU 945137, опубл. 23.07.1082, С04В 31/10.7. Patent SU 945137, publ. 07.23.1082, С04В 31/10.

8. Патент SU 1335544, опубл. 07.09.1987, С03С 11/00.8. Patent SU 1335544, publ. 09/07/1987, С03С 11/00.

9. Патент RU 2148043, опубл. 27.04.2000, С04В 18/10.9. Patent RU 2148043, publ. 04/27/2000, С04В 18/10.

10. Полубояров В.А., Волоскова Е.В., Гончар Т.В., Коротаева З.А. Теплоизолирующий материал из техногенных отходов. - В кн.: Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья: Доклады Х Юбилейной Всероссийской научно-практической конференции (26-28 мая 2010 г., г.Белокуриха)/Бийск: БТИ АлтГТУ, 2010. - С.143-147.10. Poluboyarov V.A., Voloskova E.V., Gonchar T.V., Korotaeva Z.A. Thermal insulation material from industrial waste. - In the book: Technique and production technology of heat-insulating materials from mineral raw materials: Reports of the X Anniversary All-Russian Scientific and Practical Conference (May 26-28, 2010, Belokurikha) / Biysk: BTI AltSTU, 2010. - P.143-147 .

11. Москвин В.М., Рояк Г.С. Коррозия бетона при действии щелочей цемента на кремнезем заполнителя. - М.: Госстройиздат, 1962. 163 с.11. Moskvin V.M., Royak G.S. Corrosion of concrete under the action of alkali cement on aggregate silica. - M.: Gosstroyizdat, 1962.163 s.

12. Патент RU 2408559, опубл. 10.012011, С04В 38/08.12. Patent RU 2408559, publ. 01/10/2011, С04В 38/08.

13. Патент US 4741782, опубл. 05.03.1988, С04В 18/02.13. Patent US 4741782, publ. 03/05/1988, С04В 18/02.

14. Заявка на патент RU 2008120779, опубл. 27.11.2009, С04В 18/00.14. Application for patent RU 2008120779, publ. 11/27/2009, С04В 18/00.

15. Заявка на патент JP 6437446, опубл. 08.02.1989 (РЖХ, 1990, 4М, 207П).15. Patent application JP 6437446, publ. 02/08/1989 (РЖХ, 1990, 4М, 207П).

16. Патент SU 1198036, опубл. 15.12.1985, С04В 14/04, С04В 18/10.16. Patent SU 1198036, publ. 12/15/1985, С04В 14/04, С04В 18/10.

17. Патент RU 215347, опубл. 27.07.2000, С04В 20/06, С04В 14/12.17. Patent RU 215347, publ. 07.27.2000, С04В 20/06, С04В 14/12.

18. Патент RU 2023703, опубл. 30.11.94, С04В 18/04, С04В 20/06.18. Patent RU 2023703, publ. 11/30/94, С04В 18/04, С04В 20/06.

19. Патент RU 2107668, опубл. 27.03.1998, С04В 18/04, С04В 20/06.19. Patent RU 2107668, publ. 03/27/1998, С04В 18/04, С04В 20/06.

20. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Вып.3. Тройные силикатные системы. // Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н., Бойкова А.И. - Л.: «Наука», Ленингр. отд. 1972. 448 с.20. State diagrams of silicate systems. Directory. Issue 3. Triple silicate systems. // Toropov N.A., Barzakovsky V.P., Lapin V.V., Kurtseva N.N., Boykova A.I. - L .: “Science”, Leningrad. Dep. 1972.448 s.

21. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: справочное пособие. // Пантелеев В.Г., Ларина В.А., Мелентьев В.А. и др. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд. - 1985. 285 с.21. The composition and properties of ash and slag TPP: a reference guide. // Panteleev V.G., Larina V.A., Melentyev V.A. et al. - L.: Energoatomizdat, Leningrad. Dep. - 1985.285 s.

22. Петрографический кодекс России. - Санкт-Петербург: Изд-во ВСЕГЕИ, 2008. 200 с.22. Petrographic Code of Russia. - St. Petersburg: VSEGEI Publishing House, 2008.200 p.

23. Кутолин В.А., Шулояков А.Д., Бернштейн Л.Г., Широких В.А. Пеностекольный заполнитель для легких бетонов из отходов горнодобывающей промышленности: возможность возродить крупнопанельное домостроение. - Федеральный строительный рынок, 2009, №5, с.44-45.23. Kutolin V.A., Shuloyakov A.D., Bernstein L.G., Shirokikh V.A. Foam glass aggregate for lightweight concrete from mining waste: the ability to revive large-panel housing construction. - Federal construction market, 2009, No. 5, p. 44-45.

24. Висьневский Я.С. Универсальные таблицы для пересчета минералогического состава горных пород на химический состав и химического состава на минералогический. - Ташкент: Наука. 1965. 198 с.24. Wisniewski J.S. Universal tables for recalculating the mineralogical composition of rocks for chemical composition and chemical composition for mineralogical. - Tashkent: Science. 1965.198 p.

25. Четвериков С.Д. Руководство к петрохимическим пересчетам. - М.: Госгеолтехиздат, 1956. 244 с.25. Chetverikov S.D. Guide to petrochemical recounts. - M.: Gosgeoltekhizdat, 1956.264 s.

Claims

Raw mix for the production of lightweight aggregate of concrete, containing fly ash from burning coal at thermal power plants and thermal power plants, clay, a gas-forming component containing silicon carbide, characterized in that the mixture further includes crushed stone screenings of igneous rock, crushed to a grain size of less than 100 microns, containing albite, and / or acid plagioclase, and / or potassium feldspar, non-abrasive silicon carbide slurry is used as the gas-forming component, in the following ratio of components, wt.%: fly ash from combustion Amen coal 52,5-68,5; clay 20-25; igneous rock screenings 10-20; non-abrasive sludge of silicon carbide 1.5-2.5.