RU2738072C1 - Crude mixture for production of light corrugated concrete - Google Patents

Crude mixture for production of light corrugated concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2738072C1
RU2738072C1 RU2020115726A RU2020115726A RU2738072C1 RU 2738072 C1 RU2738072 C1 RU 2738072C1 RU 2020115726 A RU2020115726 A RU 2020115726A RU 2020115726 A RU2020115726 A RU 2020115726A RU 2738072 C1 RU2738072 C1 RU 2738072C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ash
cement
concrete
production
portland cement
Prior art date
Application number
RU2020115726A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Дмитриевич Смирнов
Марина Вячеславовна Сучкова
Иван Павлович Сверчков
Вера Анатольевна Матвеева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Priority to RU2020115726A priority Critical patent/RU2738072C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738072C1 publication Critical patent/RU2738072C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to production of construction materials, particularly, to production of wall blocks. Raw mixture for light fibre concrete production contains, wt. %: Portland cement M500 D0 22.50–23.75, river sand 76.25–77.50, sewage sludge combustion ash 5.0–10.0 (based on said cement weight), tempering water to W/D 0.5.
EFFECT: technical result is upgraded strength of light corrugated concrete, recycling wastes.
1 cl, 4 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов в области использования отходов сжигания в качестве наполнителей для бетона, позволяет эффективно утилизовать многотоннажные отходы, например, золу сжигания осадка сточных вод, с перспективой использования полезной продукции в условиях городской среды, в частности, для производства стеновых блоков.The invention relates to the production of building materials in the field of using incineration waste as fillers for concrete, makes it possible to efficiently utilize large-tonnage waste, for example, ash from incineration of sewage sludge, with the prospect of using useful products in an urban environment, in particular, for the production of wall blocks.

Известна сырьевая смесь для приготовления золощелочного бетона (патент РФ № 2554966, опубл. 10.07.2015 г.), включающая заполнитель и вяжущее, причем вяжущее состоит из золы-уноса II поля с истинной плотностью ρи = 2590-2800 кг/м3 и потерями после прокаливания 3,1-4,9%, полученной от сжигания бурого угля КАТЭКа на Иркутской ТЭЦ-7, и жидкого стекла с силикатным модулем n = 0,9-1,4 и плотностью ρ = 1,36-1,38 г/см3, изготовленного из техногенного отхода Братского ферросплавного завода - микрокремнезема с истинной плотностью ρи = 2120-2280 г/см3, а в качестве заполнителя используется отсев от дробления диабазовых масс на щебень с истинной плотностью ρи = 2850-3120 кг/м3, прочностью по дробимости 10,4-13,1% при соотношении зерен фракций, мас.%:Known raw mixture for the preparation of ash-alkali concrete (RF patent No. 2554966, publ. 10.07.2015), including filler and binder, and the binder consists of fly ash II field with a true density ρ and = 2590-2800 kg / m 3 and losses after ignition of 3.1-4.9% obtained from the combustion of KATEK's brown coal at the Irkutsk CHPP-7, and liquid glass with a silicate modulus n = 0.9-1.4 and density ρ = 1.36-1.38 g / cm 3 , made from the technogenic waste of the Bratsk Ferroalloy Plant - microsilica with a true density ρ and = 2120-2280 g / cm 3 , and as a filler, screenings from crushing diabase masses into crushed stone with a true density of ρ and = 2850-3120 kg are used / m 3 , crushing strength 10.4-13.1% with a grain ratio of fractions, wt%:

фр. 5 ммfr. 5 mm 55,055.0

фр. 2,5 ммfr. 2.5 mm 27,327.3 фр. 1,25 ммfr. 1.25 mm 2,752.75 фр. 0,63 ммfr. 0.63 mm 4,644.64 фр. 0,315 ммfr. 0.315 mm 3,623.62 фр. 0,14 ммfr. 0.14 mm 6,696.69

и модулем крупности 4,47 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:and a fineness modulus of 4.47 with the following ratio of the components of the raw mixture, wt%:

Указанная зола-унос II поляSpecified fly ash II field 21,74-22,2221.74-22.22 Указанное жидкое стеклоSpecified liquid glass 11,12-13,0411.12-13.04 Указанный отсев от дробления диабазаSpecified screenings from diabase crushing 65,22-6665.22-66

Недостатком данного состава является использование в качестве вяжущего золы-уноса II поля ТЭЦ, поскольку данный отход ограничен в применении лишь рассматриваемой ТЭЦ.The disadvantage of this composition is the use as a binder fly ash II field of the CHP, since this waste is limited in the use of only the considered CHP.

Известна сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого бетона (патент РФ № 2613065, опубл. 15.03.2017 г.), которая содержит портландцемент, золу от сжигания угля, отличающаяся тем, что дополнительно содержит суперпластификатор С-3, молотое и просеянное через сито №063 силикатное стекло, просеянный через сито №5 электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known raw mixture for the manufacture of fine-grained concrete (RF patent No. 2613065, publ. 03/15/2017), which contains Portland cement, ash from coal combustion, characterized in that it additionally contains superplasticizer C-3, ground and sieved through a sieve No. 063 silicate glass, sieved through a sieve No. 5 electrocorundum with the following ratio of components, wt.%:

ПортландцементPortland cement 28,0-30,028.0-30.0 Зола от сжигания угляAsh from coal combustion 55,3-58,555.3-58.5 Суперпластификатор С-3Superplasticizer C-3 0,5-0,70.5-0.7 Молотое и просеянное через сито №063 силикатное стеклоCrushed and sieved through a sieve No. 063 silicate glass 9,0-12,09.0-12.0 Просеянный через сито №5 электрокорундElectrocorundum sifted through a sieve No. 5 2,0-4,02.0-4.0 При водоцементном отношенииWith a water-cement ratio 0,4-0,50.4-0.5

Недостатком данной смеси является необходимость дополнительной подготовки большого числа составляющих компонентов, а также невысокие прочностные показатели мелкозернистого бетона, изготавливаемого из данной сырьевой смеси.The disadvantage of this mixture is the need for additional preparation of a large number of constituent components, as well as low strength characteristics of fine-grained concrete made from this raw mixture.

Известна сырьевая смесь для изготовления легкого бетона (патент РФ № 2259976, опубл. 10.09.2005 г.), которая в качестве компонентов содержит малоклинкерный шлакопортландцемент, гранулированный доменный шлак, каменноугольную золу электростанций, пенообразующее поверхностно-активное вещество, химическую добавку и воду, дополнительно содержит каменноугольную золу с насыпной плотностью 350...500 кг/м3, состоящую из стекловидных частиц в виде полых микросфер, а в качестве поверхностно-активного вещества и химической добавки - оксиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known raw mix for the manufacture of lightweight concrete (RF patent No. 2259976, publ. 09/10/2005), which as components contains low-clinker slag Portland cement, granulated blast furnace slag, coal ash from power plants, foaming surfactant, chemical additive and water, additionally contains coal ash with a bulk density of 350 ... 500 kg / m 3 , consisting of glassy particles in the form of hollow microspheres, and as a surfactant and chemical additive - oxyethylene with the following ratio of components, wt%:

Малоклинкерный шлакопортландцементLow-clinker slag Portland cement 20...2520 ... 25 Гранулированный доменный шлакGranulated blast furnace slag 19...3319 ... 33 Каменноугольная золаCoal ash 24...3524 ... 35 ОксиэтиленOxyethylene 0,02...0,070.02 ... 0.07 ВодаWater ОстальноеRest

Недостатком данной смеси является использование химической добавки (оксиэтилена), которая отличается повышенной огне- и взрывоопасностью, а также характеризуется высокой токсичностью.The disadvantage of this mixture is the use of a chemical additive (oxyethylene), which is characterized by increased fire and explosion hazard, and is also characterized by high toxicity.

Известна бетонная смесь (патент РФ № 2463271, опубл. 10.10.2012 г.), включающая цемент, активированную золу ТЭЦ, песок, крупный заполнитель и воду, отличающаяся тем, что используют золу уноса, при этом бетонная смесь дополнительно содержит мелкую фракцию до 3 мм и крупную фракцию от 5 мм до 20 мм асфальтобетонного гранулята при следующем соотношении компонентов в материале мас.ч.:Known concrete mixture (RF patent No. 2463271, publ. 10.10.2012), including cement, activated ash from a thermal power plant, sand, coarse aggregate and water, characterized in that fly ash is used, while the concrete mixture additionally contains a fine fraction of up to 3 mm and a coarse fraction from 5 mm to 20 mm of asphalt concrete granulate with the following ratio of components in the material by weight:

ЦементCement 356356 Зола уносаFly ash 8989 ПесокSand 561561 Крупный заполнительLarge placeholder 685685 Асфальтобетонный гранулят (мелкая ф. до 3 мм)Asphalt concrete granulate (fine size up to 3 mm) 50fifty Асфальтобетонный гранулят (крупная ф. 5 мм-20 мм)Asphalt concrete granulate (large size 5 mm-20 mm) 468468 ВодаWater 180180

Недостатками данного состава являются необходимость активации золы ТЭЦ, а также потребность смеси в больших объемах крупного заполнителя.The disadvantages of this composition are the need to activate the CHP plant ash, as well as the need for the mixture in large volumes of coarse aggregate.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для получения зольных бетонов (патент РФ № 2355657, опубл. 20.05.2009 г.), принятая за прототип, включающая жидкое стекло из микрокремнезема плотностью 1,38 г/см3, золу - зола гидроудаления Омской ТЭЦ-5, полученная от сжигания Экибастузского угля, песок речной и дополнительно – портландцемент М400 и воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The closest in technical essence and the achieved result is a raw mixture for producing ash concrete (RF patent No. 2355657, publ. 20.05.2009), taken as a prototype, including liquid glass from microsilica with a density of 1.38 g / cm 3 , ash - ash from the hydro removal of the Omsk CHPP-5, obtained from the combustion of Ekibastuz coal, river sand and additionally - Portland cement M400 and water, with the following ratio of components, wt. %:

Портландцемент М400Portland cement М400 24,10-24,1524.10-24.15 Песок речнойRiver sand 73,00-73,0773.00-73.07 Указанное жидкое стекло
(от массы указанного портландцемента)
Specified liquid glass
(based on the weight of the specified Portland cement)
1,50-1,521.50-1.52
Указанная зола
(от массы указанного портландцемента)
Specified ash
(based on the weight of the specified Portland cement)
9,8-10,09.8-10.0
Вода Water до В/Ц 0,5up to V / C 0.5

Недостатками данной сырьевой смеси являются необходимость затворения смеси жидким стеклом из микрокремнезема, а также недостаточное обоснование соответствия свойств указанной золы гидроудаления как компонента зольного бетона нормативной документации.The disadvantages of this raw mixture are the need for mixing the mixture with liquid glass from microsilica, as well as insufficient substantiation of the correspondence of the properties of the specified hydro removal ash as a component of ash concrete to regulatory documents.

Техническим результатом является создание состава с высокими прочностными свойствами.The technical result is to create a composition with high strength properties.

Технический результат достигается тем, что используют портландцемент М500 Д0, в качестве золы используют золу сжигания осадка сточных вод при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by using Portland cement M500 D0, as ash used as ash from incineration of sewage sludge with the following ratio of components, wt%:

портландцемент М500 Д0Portland cement М500 D0 22,50-23,7522.50-23.75 песок речнойriver sand 76,25-77,5076.25-77.50 зола сжигания осадка сточных вод
(от массы указанного цемента)
sewage sludge incineration ash
(based on the weight of the specified cement)
5,0-10,05.0-10.0
вода затворенияmixing water до В/Ц 0,5.up to V / C 0.5.

Сырьевая смесь для производства легкого золобетона включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:Raw mix for the production of lightweight ash concrete includes the following reagents and commercial products containing them:

- портландцемент М500 Д0 по ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия» (введ. 01.01.1987). Нормированный портландцемент не содержит активных минеральных добавок. Его применение в указанной дозировке 22,50-23,75 мас.% при использовании марки М500 увеличивает прочность конечного продукта;- Portland cement M500 D0 in accordance with GOST 10178-85 “Portland cement and slag Portland cement. Specifications "(introduced on 01.01.1987). Standardized Portland cement does not contain active mineral additives. Its use in the specified dosage of 22.50-23.75 wt.% When using the M500 grade increases the strength of the final product;

- песок речной для строительных работ крупно- или среднезернистый по ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия» (введ. 04.01.2015). Применение песка в качестве мелкого заполнителя при соотношении цементного и песчаного компонентов как 1:3 обеспечивает оптимальную плотность упаковки бетона;- river sand for construction work, coarse or medium-grained in accordance with GOST 8736-2014 “Sand for construction work. Technical conditions "(introduced on 04.01.2015). The use of sand as a fine aggregate with a ratio of cement and sand components of 1: 3 ensures optimal packing density of concrete;

- вода затворения по ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия» (введ. 10.01.2012) до водоцементного соотношения В/Ц 0,5. Требуемое количество воды затворения уточняется в ходе исследования нормальной густоты цементного теста согласно ГОСТ 310.3-76 «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема» (введ. 01.01.1978) с использованием прибора Вика.- mixing water in accordance with GOST 23732-2011 “Water for concrete and mortars. Technical conditions "(introduced on 10.01.2012) to a water-cement ratio W / C 0.5. The required amount of mixing water is specified during the study of the normal density of the cement paste in accordance with GOST 310.3-76 “Cements. Methods for determining normal density, setting time and uniformity of volume change ”(introduced 01.01.1978) using the Vic's device.

- зола сжигания осадка сточных вод. Отход образуется в результате деятельности заводов сжигания осадка сточных вод. На сжигание в печах псевдоожиженного слоя направляется кек – обезвоженная смесь сырого осадка первичных отстойников и избыточного активного ила с илоуплотнителей. Внешне отход представляет собой коричневый тонкодисперсный порошок. Результаты испытаний золы представлены в таблице 1. Отход охарактеризован как кислая (кремниевая) легкая зола. Коэффициент неоднородности гранулометрического состава Кн = 0,45; дисперсность (по остатку на сите 0045) соответствует 3-му классу. Зола удовлетворяет основным требованиям по химическому составу (содержанию оксидных форм CaO, включая содержание свободного CaO, MgO, SO3, Na2O), а также входит в допустимый диапазон значений влажности, плотности и крупности. Для кислых зол суммарное содержание SiO2+Fe2O3+Al2O3 не должно быть меньше 65% масс. Установленное значение (61,87% масс.) несколько ниже требуемого показателя. Ввиду того, что метод РФА является полуколичественным, результат можно считать удовлетворяющим требованию. Применение золы в допустимо, если при проведении дальнейших испытаний будут обеспечиваться требуемые показатели золобетона.- ash from incineration of sewage sludge. Waste is generated from sewage sludge incineration plants. For incineration in fluidized bed furnaces, cake is sent - a dewatered mixture of raw sludge from primary clarifiers and excess activated sludge from sludge compactors. Externally, the waste is a brown fine powder. The ash test results are presented in Table 1. The waste is characterized as acidic (silicon) light ash. Coefficient of inhomogeneity of particle size distribution K n = 0.45; dispersion (according to the residue on a sieve 0045) corresponds to the 3rd class. Ash meets the basic requirements for chemical composition (content of oxide forms of CaO, including the content of free CaO, MgO, SO 3 , Na 2 O), and is also included in the permissible range of moisture, density and size values. For acidic ashes, the total content of SiO 2 + Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 should not be less than 65% of the mass. The set value (61.87% by weight) is slightly lower than the required value. In view of the fact that the XRF method is semi-quantitative, the result can be considered satisfying the requirement. The use of ash in is permissible if, during further tests, the required indicators of ash concrete are provided.

Таблица 1 - Результаты испытаний состава и свойств отхода как компонента сырьевой смеси.Table 1 - The results of testing the composition and properties of waste as a component of the raw mixture.

№ п/пP / p No. ПоказательIndex ЗначениеValue ТребованиеDemand Соответствие требованиюCompliance with the requirement 1one 22 33 44 55 1one Ci, %
масс.
Ci,%
masses.
SiO2 SiO 2 34,6634.66 ≥ 25%≥ 25% ++
22 Fe2O3 Fe 2 O 3 13,9313.93 см. SiO2+ Fe2O3+ Al2O3 see SiO 2 + Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 33 Al2O3 Al 2 O 3 13,2813.28 44 SiO2+Fe2O3+Al2O3 SiO 2 + Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 61,8761.87 ≥65% для единичного результата≥65% for a single result +*+ * 55 CaOCaO 8,688.68 < 10%<10% Кислая золаSour ash ≤ 10%≤ 10% ++ 66 MgOMgO 3,533.53 ≤ 5%≤ 5% ++ 77 SO3 SO 3 1,861.86 ≤ 5%≤ 5% ++ 88 Na2ONa 2 O 1,351.35 ≤ 3%≤ 3% ++ 9nine Влажность, %Humidity,% 0,460.46 ≤ 1%≤ 1% ++ 10ten Остаток на сите 008, %Sieve residue 008,% 4343 ≤ 30%≤ 30% Допускается больший остаток на ситеGreater sieve residue allowed 11eleven Остаток на сите 0045, %Sieve residue 0045,% 6060 > 40%> 40% 3 класс дисперсностиFineness class 3 1212 Истинная плотность, г/см3 True density, g / cm 3 2,642.64 > 2 г/см3 > 2 g / cm 3 Заполнитель плотныйDense filler 1313 Модуль кислотностиAcidity modulus 1,831.83 > 1> 1 Кислая золаSour ash 1414 CaO свободный, %CaO free,% 0,560.56 ≤ 1%≤ 1% ++ 1515 Насыпная плотность, г/см3 Bulk density, g / cm 3 0,620.62 < 0,8 г/см3 <0.8 g / cm 3 Легкая золаLight ash ≤ 1,3 г/см3 ≤ 1.3 g / cm 3 Для легких бетоновFor lightweight concrete

*метод РФА является полуколичественным, поэтому полученное значение считается удовлетворяющим требованию.* The XRF method is semi-quantitative, therefore the obtained value is considered satisfying the requirement.

Для получения сравнительных данных о прочностных характеристиках золобетона в одинаковых условиях подготовлены образцы-балочки из предлагаемой сырьевой смеси. Золоцементное тесто приготовлено ручным способом, с использованием чаши и лопатки. Испытания прочности образцов при изгибе (с помощью приспособления к прессу ПИ) и при сжатии (с использованием пресса гидравлического настольного) выполнены в стандартном возрасте 28 суток хранения в камере нормального твердения при температуре 20±2°С и относительной влажности 95% по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам» (введ. 07.01.2013), ГОСТ 12730.1-78 «Бетоны. Методы определения плотности» (введ. 01.01.1980).To obtain comparative data on the strength characteristics of ash concrete under the same conditions, beams were prepared from the proposed raw mixture. Ash-cement dough is made by hand using a bowl and a spatula. Tests of specimen strength in bending (using a device for a PI press) and in compression (using a hydraulic bench press) were performed at the standard age of 28 days of storage in a normal hardening chamber at a temperature of 20 ± 2 ° C and a relative humidity of 95% according to GOST 10180- 2012 “Concrete. Methods for determining the strength of control samples "(introduced on 07.01.2013), GOST 12730.1-78" Concrete. Methods for Determining Density "(introduced 01.01.1980).

По результатам испытаний образцам золобетона присвоены класс или марка по следующим параметрам: плотность (марка D), прочность на изгиб (класс Btb) и на сжатие (класс B, марка М) в соответствии с ГОСТ 25820-2014 «Бетоны легкие. Технические условия» (введ. 07.01.2015).According to the test results, the samples of ash concrete were assigned a class or grade according to the following parameters: density (grade D), bending strength (class Btb) and compressive strength (class B, grade M) in accordance with GOST 25820-2014 “Light concretes. Specifications "(introduced on 07.01.2015).

Композиция сырьевой смеси с использованием предлагаемых компонентов в указанных диапазонах соотношений, мас.% (таблица 2), позволяет обеспечить следующие свойства смеси, приведенные в таблице 3.The composition of the raw mixture using the proposed components in the specified ranges of ratios, wt.% (Table 2), allows you to provide the following properties of the mixture shown in table 3.

Таблица 2 – Состав испытуемых образцов золобетона.Table 2 - Composition of the tested samples of ash concrete. № п/пP / p No. ПортландцементPortland cement Зола сжигания осадка сточных водSewage sludge incineration ash Песок речнойRiver sand Суммарное содержание цементного и песчаного компонентовThe total content of cement and sand components В/ЦV / C Мас.%Wt% Мас.%
(от массы цемента)
Wt%
(from the mass of cement)
Мас.%Wt% Мас.%Wt%
КонтрольThe control 2525 00 7575 100one hundred 0,50.5 1one 23,7523.75 55 76,2576.25 100one hundred 0,50.5 22 22,522.5 10ten 77,577.5 100one hundred 0,50.5 33 21,2521.25 1515 78,7578.75 100one hundred 0,80.8 44 20twenty 20twenty 8080 100one hundred 1one 55 18,7518.75 2525 81,2581.25 100one hundred 1,21,2 66 17,517.5 30thirty 82,582.5 100one hundred 1,41.4 77 12,512.5 50fifty 87,587.5 100one hundred 1,41.4

Таблица 3 - Результаты испытаний образцов золобетона.Table 3 - Test results of samples of ash concrete. № п/пP / p No. Мас.% цемента, замененный золойWt% cement replaced by ash ПлотностьDensity Прочность на изгибFlexural strength Прочность на сжатиеCompressive strength г/см3 g / cm 3 Марка DGrade D МПаMPa Класс BtbBtb class МПаMPa Класс BClass B Марка МBrand M КонтрольThe control 00 1,351.35 13001300 2,162.16 22 19,5019.50 1515 200200 1one 55 1,331.33 2,052.05 16,8416.84 22 10ten 1,311.31 2,002.00 15,6915.69 33 1515 1,281.28 12001200 1,421.42 1,21,2 10,2510.25 10ten 150150 44 20twenty 1,281.28 1,231.23 9,409.40 7,57.5 100one hundred 55 2525 1,251.25 1,171.17 0,80.8 7,297.29 55 7575 66 30thirty 1,201.20 1,111.11 7,257.25 77 50fifty 1,101.10 11001100 0,730.73 0,40,4 3,743.74 3,53.5 50fifty

По итогам испытаний подтверждена сохранность прочностных свойств бетона при замене золой до 10% цемента по массе в составе цементно-песчаной смеси, что характеризуют установленные класс и марки золобетона (D1300/Btb2/B15/M200).According to the results of the tests, the preservation of the strength properties of concrete was confirmed when ash was replaced with up to 10% of cement by weight in the composition of the cement-sand mixture, which is characterized by the established class and grade of ash concrete (D1300 / Btb2 / B15 / M200).

Анализ полученных данных показывает, что легкий золобетон на основе предлагаемой сырьевой смеси характеризуются достаточно высокими показателями прочности, соответствующими прочностным показателям бетона по прототипу. При этом предлагаемая сырьевая смесь более технологична, чем известные аналоги, так как при использовании в качестве вяжущего золы сжигания осадка сточных вод не требуется дополнительной обработки компонента и внесения добавок.Analysis of the data obtained shows that lightweight ash concrete based on the proposed raw mix is characterized by rather high strength indicators, corresponding to the strength indicators of concrete according to the prototype. At the same time, the proposed raw mixture is more technological than the known analogs, since when used as a binder ash, incineration of sewage sludge does not require additional processing of the component and the introduction of additives.

Состав поясняется следующими примерами (таблица 4):The composition is illustrated by the following examples (table 4):

Пример №1.Example # 1.

Для производства стеновых блоков из золобетона требуется 1000 кг сырьевой смеси на основе золы сжигания осадка сточных вод, при этом соотношение цементного и песчаного компонентов установлено как 1:3, водоцементное соотношение В/Ц 0,5, а зола заменяет собой 10 мас.% цемента. Плотность строительного материала составит 1,31 г/см3, показатель прочности на сжатие 15,69 МПа.For the production of wall blocks from ash concrete, 1000 kg of a raw mixture is required based on ash from incineration of sewage sludge, while the ratio of cement and sand components is set as 1: 3, the water-cement ratio W / C is 0.5, and ash replaces 10 wt.% Of cement ... The density of the building material will be 1.31 g / cm 3 , the compressive strength is 15.69 MPa.

Пример №2.Example # 2.

Для производства стеновых блоков из золобетона требуется 450 кг сырьевой смеси на основе золы сжигания осадка сточных вод, при этом соотношение цементного и песчаного компонентов установлено как 1:3, водоцементное соотношение В/Ц 0,5, а зола заменяет собой 6 мас.% цемента. Плотность строительного материала составит 1,33 г/см3, показатель прочности на сжатие 16,5 МПа.For the production of wall blocks from ash concrete, 450 kg of a raw mixture is required based on ash from incineration of sewage sludge, while the ratio of cement and sand components is set as 1: 3, the water-cement ratio W / C is 0.5, and the ash replaces 6 wt.% Of cement ... The density of the building material will be 1.33 g / cm 3 , the compressive strength is 16.5 MPa.

Пример №3.Example No. 3.

Для производства стеновых блоков из золобетона требуется 212 кг сырьевой смеси на основе золы сжигания осадка сточных вод, при этом соотношение цементного и песчаного компонентов установлено как 1:3, водоцементное соотношение В/Ц 0,5, а зола заменяет собой 7,5 мас.% цемента. Плотность строительного материала составит 1,32 г/см3, показатель прочности на сжатие 16,1 МПа.For the production of wall blocks from ash concrete, 212 kg of a raw mixture based on ash from incineration of sewage sludge is required, while the ratio of cement and sand components is set as 1: 3, the water-cement ratio W / C is 0.5, and ash replaces 7.5 wt. % of cement. The density of the building material will be 1.32 g / cm 3 , the compressive strength is 16.1 MPa.

Пример №4.Example No. 4.

Для выполнения работ по стяжке пола на площади 100 м2 требуется 2200 кг сырьевой смеси на основе золы сжигания осадка сточных вод, при этом соотношение цементного и песчаного компонентов установлено как 1:3, водоцементное соотношение В/Ц 0,5, а зола заменяет собой 9,5 мас.% цемента. Плотность строительного материала составит 1,31 г/см3, показатель прочности на сжатие 16 МПа.To perform floor screed work on an area of 100 m 2 , 2200 kg of a raw mixture is required based on ash from incineration of sewage sludge, while the ratio of cement and sand components is set as 1: 3, the water-cement ratio W / C is 0.5, and ash replaces itself 9.5 wt% cement. The density of the building material will be 1.31 g / cm 3 , the compressive strength is 16 MPa.

Пример №5. Для выполнения работ по стяжке пола на площади 315,25 м2 требуется 6935,5 кг сырьевой смеси на основе золы сжигания осадка сточных вод, при этом соотношение цементного и песчаного компонентов установлено как 1:3, водоцементное соотношение В/Ц 0,5, а зола заменяет собой 8,3 мас.% цемента. Плотность строительного материала составит 1,31 г/см3, показатель прочности на сжатие 16 МПа.Example No. 5. To perform floor screed work on an area of 315.25 m 2 , 6935.5 kg of raw mixture is required based on ash from incineration of sewage sludge, while the ratio of cement and sand components is set as 1: 3, the water-cement ratio W / C is 0.5, and ash replaces 8.3 wt.% cement. The density of the building material will be 1.31 g / cm 3 , the compressive strength is 16 MPa.

Таблица 4 - Результаты расчетов состава сырьевой смеси.Table 4 - The results of calculating the composition of the raw mixture.

№ п/пP / p No. ПортландцементPortland cement Зола сжигания осадка сточных водSewage sludge incineration ash Песок речнойRiver sand Суммарное содержание цементного и песчаного компонентовThe total content of cement and sand components В/ЦV / C Масса, кгWeight, kg Мас.%Wt% Масса, кгWeight, kg Мас.%(от массы цемента)Wt% (based on cement weight) Масса, кгWeight, kg Мас.%Wt% Масса, кгWeight, kg Мас.%Wt% 1one 237,50237.50 23,7523.75 23,7523.75 10ten 762,50762.50 76,2576.25 10001000 100one hundred 0,50.5 22 105,75105.75 23,523.5 6,356.35 66 344,25344.25 76,576.5 450450 100one hundred 0,50.5 33 48,7648.76 2323 3,663.66 7,57.5 163,24163.24 7777 212212 100one hundred 0,50.5 44 500,50500.50 22,7522.75 47,5547.55 9,59.5 1699,501699.50 77,2577.25 22002200 100one hundred 0,50.5 55 70,9370.93 22,522.5 5,895.89 8,38.3 244,32244.32 77,577.5 315,25315.25 100one hundred 0,50.5

Предлагаемая сырьевая смесь для производства легкого золобетона обладает значительным ресурсосберегающим эффектом за счет снижения потребности в цементе для производства бетона. Также преимуществом при внедрении строительного материала является полезная утилизация отходов путем вовлечения их в хозяйственный оборот с перспективой применения в целях ремонта автомобильных дорог, производства стеновых блоков, благоустройства городских территорий.The proposed raw mix for the production of lightweight ash concrete has a significant resource-saving effect by reducing the need for cement for the production of concrete. Also, an advantage in the introduction of building material is the useful disposal of waste by involving it in economic circulation with the prospect of using it for the repair of highways, the production of wall blocks, and the improvement of urban areas.

Claims (2)

Сырьевая смесь для производства легкого золобетона, включающая золу, портландцемент, песок речной и воду, отличающаяся тем, что используют портландцемент М500 Д0, в качестве золы используют золу сжигания осадка сточных вод при следующем соотношении компонентов, мас.%:Raw mix for the production of lightweight ash concrete, including ash, Portland cement, river sand and water, characterized in that Portland cement M500 D0 is used, ash from incineration of sewage sludge is used as ash with the following ratio of components, wt%: портландцемент М500 Д0Portland cement М500 D0 22,50-23,7522.50-23.75 песок речнойriver sand 76,25-77,5076.25-77.50 зола сжигания осадка сточных водsewage sludge incineration ash (от массы указанного цемента)(based on the weight of the specified cement) 5,0-10,05.0-10.0 вода затворенияmixing water до В/Ц 0,5up to V / C 0.5
RU2020115726A 2020-05-13 2020-05-13 Crude mixture for production of light corrugated concrete RU2738072C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115726A RU2738072C1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Crude mixture for production of light corrugated concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115726A RU2738072C1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Crude mixture for production of light corrugated concrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2738072C1 true RU2738072C1 (en) 2020-12-07

Family

ID=73792381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115726A RU2738072C1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 Crude mixture for production of light corrugated concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738072C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148050C1 (en) * 1999-08-03 2000-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Керамика" Raw mixture for cellular concrete making
RU2256632C1 (en) * 2004-03-24 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Autoclave ash foamed concrete
RU2278848C1 (en) * 2005-01-17 2006-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Insulating concrete
RU2350709C1 (en) * 2007-08-10 2009-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Ash- and mineral composition used for roadbeds
RU2355657C2 (en) * 2007-05-02 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Raw mixture used for producing ash concretes, and preparation method thereof (versions)
RU2392246C1 (en) * 2009-04-22 2010-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Альфапол" Dry mortar
CN103896525A (en) * 2014-03-12 2014-07-02 江苏绿威环保科技有限公司 Preparation method of environment-friendly brick by using sludge ash as main raw material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148050C1 (en) * 1999-08-03 2000-04-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Керамика" Raw mixture for cellular concrete making
RU2256632C1 (en) * 2004-03-24 2005-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Autoclave ash foamed concrete
RU2278848C1 (en) * 2005-01-17 2006-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" Insulating concrete
RU2355657C2 (en) * 2007-05-02 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Raw mixture used for producing ash concretes, and preparation method thereof (versions)
RU2350709C1 (en) * 2007-08-10 2009-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Ash- and mineral composition used for roadbeds
RU2392246C1 (en) * 2009-04-22 2010-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Альфапол" Dry mortar
CN103896525A (en) * 2014-03-12 2014-07-02 江苏绿威环保科技有限公司 Preparation method of environment-friendly brick by using sludge ash as main raw material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Robalo et al. Experimental development of low cement content and recycled construction and demolition waste aggregates concrete
Edwin et al. Effect of secondary copper slag as cementitious material in ultra-high performance mortar
Sua-iam et al. Novel ternary blends of Type 1 Portland cement, residual rice husk ash, and limestone powder to improve the properties of self-compacting concrete
Pitarch et al. Effect of tiles, bricks and ceramic sanitary-ware recycled aggregates on structural concrete properties
Topçu et al. Experimental investigation of some fresh and hardened properties of rubberized self-compacting concrete
Gautam et al. A review on the utilization of ceramic waste in sustainable construction products
KR0182591B1 (en) Highly durable cement products containing siliceous ashes
Yang Effects of wood ash on properties of concrete and flowable fill
Sharifi et al. Fresh properties of self-compacting concrete containing ground waste glass microparticles as cementing material
Sua-Iam et al. Effect of incinerated sugarcane filter cake on the properties of self-compacting concrete
Saikhede et al. An Experimental Investigation of Partial Replacement of Cement by Various Percentage of Phosphogypsum and Flyash in Cement Concrete
Akinyele et al. The effect of partial replacement of cement with bone ash and wood ash in concrete
Syarif et al. Development and assessment of cement and concrete made of the burning of quinary by-product
Kene et al. Assessment of concrete strength using fly ash and rice husk ash
Krishnapal et al. Development and properties of self compacting concrete mixed with fly ash
Sebki et al. Recycling of foundry sand wastes in self-compacting mortars: Use as cementitious materials and fine aggregates
US20220234952A1 (en) Admixture for cementitious mixtures
RU2738072C1 (en) Crude mixture for production of light corrugated concrete
Khunt et al. Investigation on mechanical parameters of concrete having sustainable materials
RU2631741C1 (en) Concrete mixture
Ketkukah et al. Performance of olive seed ash as partial replacement of cement in concrete
Rohith et al. Strength characteristics of concrete made with copper slag and fly-ash
Subarkah et al. Effects of Ground Granulated Blast Furnace Slag and Recycled Coarse Aggregates in Compressive Strength of Concrete
Lallas et al. Review of supplementary cementitious materials with implications for age-dependent concrete properties affecting precast concrete production
Arum et al. Strength evaluation of pozzolanic concrete containing calcined ceramic waste and glass waste powder