RU2553667C1 - Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants - Google Patents

Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants Download PDF

Info

Publication number
RU2553667C1
RU2553667C1 RU2014120762/03A RU2014120762A RU2553667C1 RU 2553667 C1 RU2553667 C1 RU 2553667C1 RU 2014120762/03 A RU2014120762/03 A RU 2014120762/03A RU 2014120762 A RU2014120762 A RU 2014120762A RU 2553667 C1 RU2553667 C1 RU 2553667C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
portland cement
addition
preparation
thermal power
power plants
Prior art date
Application number
RU2014120762/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Овчаренко
Original Assignee
Геннадий Иванович Овчаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Иванович Овчаренко filed Critical Геннадий Иванович Овчаренко
Priority to RU2014120762/03A priority Critical patent/RU2553667C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2553667C1 publication Critical patent/RU2553667C1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in preparation method of Portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants, including the combined melting of active mineral additive, Portland cement clinker, gypsum stone, domain granulated slag, their mixing, addition of high-lime ash into the binding agent are carried out at the moment of preparation of concrete or solution mixture within the ratio of 10:90 - 50:50. Invention is developed in the dependent claims of definition of the invention.
EFFECT: reduction of energy consumption without reduction of strength and without increase of deformation of expansion.
3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных бетонных и растворных смесей.The invention relates to the field of building materials and can be used in the production of various concrete and mortar mixtures.

Известен способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы (ВКЗ) теплоэлектростанций (ТЭЦ), включающий предварительную активацию золы гидроудаления теплоэлектростанций с последующим перемешиванием с цементом (RU 2351563, 10.04.2009). Недостатком данного способа является то, что он требует дополнительных затрат на предварительную активацию, кроме того, в данном способе используют золу теплоэлектростанций с низким количеством кальция, что значительно упрощает контроль за прочностью получаемого бетона.A known method of preparation of a Portland cement binder with the addition of high-calcium ash (VKZ) of thermal power plants (CHP), including the preliminary activation of the ash of hydraulic removal of thermal power plants, followed by mixing with cement (RU 2351563, 04/10/2009). The disadvantage of this method is that it requires additional costs for pre-activation, in addition, in this method, the ash of thermal power plants with a low amount of calcium is used, which greatly simplifies the monitoring of the strength of the concrete obtained.

Наиболее близким к заявляемому изобретению (прототипом) является способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий смешивание и помол портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного граншлака, активной минеральной добавки, высококальциевой золы теплоэлектростанций (RU 2376253, 20.12.2009).Closest to the claimed invention (prototype) is a method of preparing a Portland cement binder with the addition of high-calcium ash from thermal power plants, including mixing and grinding Portland cement clinker, gypsum stone, blast furnace slag, active mineral additives, high-calcium ash from thermal power plants (RU 2376253, 12.20.2009).

Недостатком прототипа является то, что на цементном заводе или на помольной установке у потребителя вяжущего технологически невозможно производить вяжущее с широким диапазоном соотношений: портландцемент:высококальциевая зола ТЭЦ. В то же время для разных бетонных и растворных смесей часто требуется оперативное изменение этого соотношения в широких пределах, что позволит экономить большее количество портландцемента и улучшать технологические свойства бетонных и растворных смесей. При введении ВКЗ в качестве самостоятельного компонента непосредственно в воду (составляющую бетонной смеси) из-за очень коротких сроков схватывания ВКЗ может произойти быстрое повышение вязкости композиции, что приведет к невозможности использования ее в бетонах или растворах.The disadvantage of the prototype is that it is technologically impossible to produce a binder with a wide range of ratios at a cement plant or at a grinding plant for a binder consumer: Portland cement: high-calcium ash from a thermal power plant. At the same time, different concrete and mortar mixes often require rapid changes in this ratio over a wide range, which will save more Portland cement and improve the technological properties of concrete and mortar mixes. When VKZ is introduced as an independent component directly into water (a component of a concrete mix), because of the very short setting time of VKZ, a rapid increase in the viscosity of the composition can occur, which will make it impossible to use it in concrete or mortars.

Предлагаемым изобретением решается задача снижения энергозатрат на производство портлдандцемента и повышения экономии цемента в бетонных и растворных смесях, содержащих высококальциевые золы, без снижения прочности и повышения деформаций расширения.The present invention solves the problem of reducing energy consumption for the production of Portland cement and increasing the saving of cement in concrete and mortar mixtures containing high calcium ash, without reducing strength and increasing expansion deformations.

Для достижения названного технического результата в способе приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение активной минеральной добавки, портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного граншлака, их смешивание, добавление высококальциевой золы в вяжущее осуществляют в момент приготовления бетонной или растворной смеси в пределах соотношения 10:90-50:50. В качестве активной минеральной добавки используют природные или искусственные пуццоланы. Активная минеральная добавка в смеси, подвергаемой помолу, составляет 3-10%.To achieve the named technical result in a method for preparing a Portland cement binder with the addition of high-calcium ash of thermal power plants, including joint grinding of the active mineral additive, Portland cement clinker, gypsum stone, blast furnace slag, mixing them, adding high-calcium ash to the binder is carried out at the time of preparation of the concrete or mortar mixture ratio 10: 90-50: 50. Natural or artificial pozzolans are used as an active mineral supplement. The active mineral additive in the mixture subjected to grinding is 3-10%.

Пример конкретного осуществления изобретенияAn example of a specific embodiment of the invention

На теплоэлектростанциях с периодичностью два раза в неделю отбирают 2 пробы высококальциевой золы. В золах в числе прочих показателей определяют температурный эффект гидратации Δt и содержание свободной суммарной извести СаО св.сумм. Данные показатели являются косвенными характеристиками основности и активности золы. Показатели заносят в таблицу 1.At thermal power plants, 2 samples of high-calcium ash are taken twice a week. In ash, among other indicators, the temperature effect of hydration Δt and the content of total free lime CaO sv. sums . These indicators are indirect characteristics of the basicity and activity of ash. The indicators are listed in table 1.

На цементном заводе осуществляют производство портландцемента (ПЦ) марки М400 по ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия», который включает 77% портландцементного клинкера, 5% гипсового камня, 8-15% доменного граншлака и от 3 до 10% активной минеральной добавки осадочного происхождения в виде опоки. Смесь (портландцементный клинкер, гипсовый камень, доменный граншлак и активную минеральную добавку) подвергали совместному помолу.A cement plant produces Portland cement (PC) grade M400 according to GOST 10178-85 “Portland cement and slag Portland cement. Specifications ”, which includes 77% of Portland cement clinker, 5% of gypsum stone, 8-15% of blast furnace slag and from 3 to 10% of an active mineral additive of sedimentary origin in the form of a flask. The mixture (Portland cement clinker, gypsum stone, blast furnace slag and an active mineral additive) was subjected to joint grinding.

Две пробы высококальциевой золы Барнаульской ТЭЦ-3, взятые после электрофильтров, использовали для производства тяжелого бетона М200 из бетонной смеси подвижностью П4 по ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия» для кассетного формования панелей для крупнопанельных жилых домов.Two samples of high-calcium ash from Barnaul TPP-3, taken after electrostatic precipitators, were used to produce heavy M200 concrete from concrete mix with mobility P4 according to GOST 7473-94 “Concrete mixtures. Specifications "for cassette forming of panels for large-panel residential buildings.

На основе полученного портландцемента и отобранных проб высококальциевой золы изготавливают тяжелый бетон. Пример конкретного осуществления изобретения.On the basis of the obtained Portland cement and samples of high-calcium ash, heavy concrete is made. An example of a specific embodiment of the invention.

Состав зимней бетонной смеси включал (кг/м3):The composition of the winter concrete mixture included (kg / m 3 ):

Портландцемент - 400Portland cement - 400

Песок обской с модулем крупности Мк=1,2-660Ob sand with particle size modulus MK = 1.2-660

Щебень из гравия Верх-Катунской дробильно-сортировальной фабрики (ДСФ) фракции 5-15 мм - 970Crushed stone from gravel of the Verkh-Katunsky crushing and screening plant (DSF) of a fraction of 5-15 mm - 970

Вода - 210-230Water - 210-230

Добавка-пластификатор - 16Plasticizer Additive - 16

Свойства проб использованных ВКЗ приведены в таблице 1. Портландцемент с активными минеральными добавками (АМД) получали помолом клинкера Голухинского цементного завода ОАО «Цемент», Алтайский край, гипсового камня, доменного граншлака (ДГШ) Западно-Сибирского металлургического комбината и АМД в виде микрокремнезема (МК) завода Кузнецкие ферросплавы (искусственная пуццолана) и Инзенской опоки (Ульяновская область) - природная пуццолана. В соответствии с ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент» содержание МК и опоки не должно превышать 10% в составе портландцемента. Поэтому ПЦ 400 Д20 содержал кроме клинкера 5% гипсового камня, 3-10% АМД и 8-15% ДГШ.The properties of the samples used by VKZ are shown in table 1. Portland cement with active mineral additives (AMD) was obtained by grinding clinker of the Golukhinsky cement plant OJSC Cement, Altai Territory, gypsum stone, blast furnace slag (DGSh) of the West Siberian Metallurgical Plant and AMD in the form of silica fume ( MK) of the plant Kuznetsk ferroalloys (artificial pozzolana) and Inza flask (Ulyanovsk region) - natural pozzolana. In accordance with GOST 10178-85 "Portland cement and slag Portland cement" the content of MK and flask should not exceed 10% in the composition of Portland cement. Therefore, the PC 400 D20 contained, in addition to clinker, 5% gypsum stone, 3-10% AMD and 8-15% DHS.

Результаты испытания бетонных смесей и растворов, полученных из компонентов содержащих портландцемент и высококальциевую золу, приготовленных по предлагаемому способу, приведены в табл.2.The test results of concrete mixtures and solutions obtained from components containing Portland cement and high-calcium ash prepared by the proposed method are shown in table 2.

Примечание: количество вяжущего в бетонных смесях увеличивалось пропорционально соотношению ВКЗ:ПЦ. Избыток вяжущего компенсировался уменьшением либо песка, либо щебня, либо и песка и щебня вместе.Note: the amount of binder in concrete mixtures increased in proportion to the ratio VKZ: PC. The excess binder was compensated by a decrease in either sand or gravel, or sand and gravel together.

Как видно из таблицы 2, при всех соотношениях ВКЗ:ПЦ от 10:90 до 50:50 и при наличии не менее 3% АМД в составе портландцемента можно подобрать такое количество вяжущего, которое обеспечит требуемую прочность бетона. Соотношение ВКЗ:ПЦ выше 50% приводит к резкой потере подвижности бетонных и растворных смесей в течение 20-30 минут, т.е. они не обладают требуемой сохраняемостью удобоукладываемости во времени. В соответствии с ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» минимальное время сохраняемости подвижности должно быть не меньше 1 час 30 минут (-10 минут).As can be seen from table 2, for all ratios VKZ: PC from 10:90 to 50:50 and in the presence of at least 3% AMD in Portland cement, it is possible to choose such a quantity of binder that will provide the required concrete strength. The ratio VKZ: PC above 50% leads to a sharp loss of mobility of concrete and mortar mixtures within 20-30 minutes, i.e. they do not have the required persistence of workability over time. In accordance with GOST 7473-2010 “Concrete mixtures. Technical conditions ”minimum mobility retention time must be at least 1 hour 30 minutes (-10 minutes).

Уменьшение прочности бетонов с добавкой ВКЗ на цементе с содержанием в нем менее 3% АМД объясняется увеличением деструкции бетона за счет гашения свободной извести золы, которая не связалась с АМД, т.к. АМД было не достаточно. Это можно проследить по деформациям удлинения образцов в табл. 2.The decrease in the strength of concrete with VKZ additive on cement with a content of less than 3% AMD is explained by an increase in concrete destruction due to the quenching of free ash lime, which did not bind to AMD, because AMD was not enough. This can be traced by the elongation strains of the samples in table. 2.

Применение предлагаемого способа приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций позволило упростить технологию, уменьшить энергозатраты и более эффективно использовать высококальциевую золу в большем процентном соотношении по отношению к портландцементу, без потери качества бетонов и растворов.The application of the proposed method for the preparation of a Portland cement binder with the addition of high-calcium ash from thermal power plants made it possible to simplify the technology, reduce energy consumption and more efficiently use high-calcium ash in a higher percentage ratio to Portland cement, without loss of quality of concrete and mortars.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (3)

1. Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение активной минеральной добавки, портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного граншлака, их смешивание, отличающийся тем, что добавление высококальциевой золы в вяжущее осуществляют в момент приготовления бетонной или растворной смеси в пределах соотношения 10:90 - 50:50.1. A method of preparing a Portland cement binder with the addition of high calcium ash from thermal power plants, including co-grinding an active mineral additive, Portland cement clinker, gypsum stone, blast furnace slag, mixing them, characterized in that the addition of high calcium ash to the binder is carried out at the time of preparation of the concrete or mortar mixture within ratios 10:90 - 50:50. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве активной минеральной добавки используют природные или искусственные пуццоланы.2. The method according to p. 1, characterized in that as the active mineral additives use natural or artificial pozzolans. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активная минеральная добавка в смеси, подвергаемой помолу, составляет 3-10%. 3. The method according to p. 1, characterized in that the active mineral additive in the mixture subjected to grinding is 3-10%.
RU2014120762/03A 2014-05-22 2014-05-22 Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants RU2553667C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120762/03A RU2553667C1 (en) 2014-05-22 2014-05-22 Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120762/03A RU2553667C1 (en) 2014-05-22 2014-05-22 Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2553667C1 true RU2553667C1 (en) 2015-06-20

Family

ID=53433713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014120762/03A RU2553667C1 (en) 2014-05-22 2014-05-22 Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2553667C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746338C1 (en) * 2020-04-03 2021-04-12 Геннадий Иванович Овчаренко Method of preparation of portland cement binder with the addition of high-calcium ash of thermal power plants (options)
RU2748328C1 (en) * 2020-09-14 2021-05-24 Геннадий Иванович Овчаренко Method for preparing portland cement binder with addition of high-calcium ash from thermal power plants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1100262A1 (en) * 1982-04-05 1984-06-30 Харьковский инженерно-строительный институт Binder
RU2207995C2 (en) * 2001-06-21 2003-07-10 Юдович Борис Эммануилович Method of manufacturing low water-demand cement
EP1558544A1 (en) * 2002-11-07 2005-08-03 Procedo Enterprises Etablissement Method for the treatment of fly ash
RU2371402C2 (en) * 2007-12-29 2009-10-27 Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") Method of producing cement with mineral additive
RU2376253C2 (en) * 2007-09-18 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цемент" (ООО "Цемент") Method of ach portland cement production from high lime ach from combined heat and power plants

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1100262A1 (en) * 1982-04-05 1984-06-30 Харьковский инженерно-строительный институт Binder
RU2207995C2 (en) * 2001-06-21 2003-07-10 Юдович Борис Эммануилович Method of manufacturing low water-demand cement
EP1558544A1 (en) * 2002-11-07 2005-08-03 Procedo Enterprises Etablissement Method for the treatment of fly ash
RU2376253C2 (en) * 2007-09-18 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цемент" (ООО "Цемент") Method of ach portland cement production from high lime ach from combined heat and power plants
RU2371402C2 (en) * 2007-12-29 2009-10-27 Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") Method of producing cement with mineral additive

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛЬШТЕЙН Л.Я. и др. Использование топливных зол и. шлаков при производстве цемента Ленинград, Стройиздат. Ленинградское отделение, 1977, с. 21, 34,45, 57-60. ВОЛЖЕНСКИЙ А.В. Минеральные вяжущие вещества, Москва. Стройиздат, 1986, с. 132-133, с. 355-366 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746338C1 (en) * 2020-04-03 2021-04-12 Геннадий Иванович Овчаренко Method of preparation of portland cement binder with the addition of high-calcium ash of thermal power plants (options)
RU2748328C1 (en) * 2020-09-14 2021-05-24 Геннадий Иванович Овчаренко Method for preparing portland cement binder with addition of high-calcium ash from thermal power plants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111689752B (en) Multi-source solid waste base grouting cementing material and preparation method and application thereof
CN103553454A (en) High performance concrete with steel slag as admixture and aggregate and preparation method thereof
CN103896527A (en) Lightweight high-strength cement based composite material
CN106242327B (en) Regenerated micropowder cement admixture and preparation method thereof
Guo et al. Effects of steel slag powder on workability and durability of concrete
CN101328028A (en) Composite hydraulic property cementing material
JP2019085304A (en) Non-shrinkage grout composition, and non-shrinkage grout material
TWI701228B (en) Concrete composition and method for producing the same
CN107651893B (en) Radiation-proof decorative cement
JP4781285B2 (en) Blast furnace slag cement
WO2017085565A2 (en) Portland cement free activation of ground granulated blast furnace slag
CN110041002A (en) A kind of levigate rice hull ash base composite blend and its application
WO2022229432A1 (en) Binder composition comprising pozzolanic material and fine filler
CN113292306A (en) Roadside filling material
RU2553667C1 (en) Preparation method of portland cement binding agent with addition of high-lime ash of thermal power plants
CN103951355B (en) Ultra-fine anti-segregation injecting paste material and preparation method thereof
CN103482942B (en) A kind of low alkalinity concrete and preparation method thereof
CN113185247A (en) Steel slag composite grouting material and preparation method thereof
CN108546030B (en) High-strength concrete with low consumption of cementing materials and easy pumping and preparation method thereof
CN103408275A (en) Supersulphated cement-based glass fiber concrete
CN113800811A (en) Grouting agent and preparation method thereof
CN109180060B (en) Enhanced concrete expanding agent and preparation method thereof
JP6258033B2 (en) Method for producing fast-curing expanded cement kneaded material
RU2746338C1 (en) Method of preparation of portland cement binder with the addition of high-calcium ash of thermal power plants (options)
KR20180034811A (en) Binder of concrete of Recycled Aggregate using desulfurization gypsum

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180523

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190306