RU2748328C1 - Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций - Google Patents
Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748328C1 RU2748328C1 RU2020130414A RU2020130414A RU2748328C1 RU 2748328 C1 RU2748328 C1 RU 2748328C1 RU 2020130414 A RU2020130414 A RU 2020130414A RU 2020130414 A RU2020130414 A RU 2020130414A RU 2748328 C1 RU2748328 C1 RU 2748328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- ash
- portland cement
- calcium ash
- concrete
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions 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
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
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
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных бетонных и растворных смесей. Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций включает совместное измельчение портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного гранулированного шлака, добавление высококальциевой золы в вяжущее в момент приготовления бетонной или растворной смеси, перед добавлением высококальциевой золы предварительно определяют содержание в ней свободной извести, после чего добавляют золу в вяжущее в следующем соотношении, мас.% от массы цемента: содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 11%, но больше 7% до 20, или содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 7%, но больше 5% до 30, или содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 5% до 40. Технический результат – сокращение расхода цемента, снижение стоимости портландцементного вяжущего, упрощение технологии изготовления цемента и бетонных смесей с сохранением прочности и деформативности бетона. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве различных бетонных и растворных смесей.
Известен способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы (ВКЗ) теплоэлектростанций (ТЭЦ), включающий смешивание и помол портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного гранулированного шлака, активной минеральной добавки, высококальциевой золы теплоэлектростанций (RU 2376253, 20.12.2009).
Недостатком способа 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.
Наиболее близким, по своей технической сущности является способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного гранулированного шлака, активной минеральной добавки искусственного или природного происхождения, добавление высококальциевой золы в вяжущее в момент приготовления бетонной или растворной смеси (RU №2553667, 20.06.2015).
Недостатком данного способа является использование портландцемента с минеральными добавками (типа ЦЕМ II 32,5 или М 400 Д20), в котором часть (3-10%) доменного гранулированного шлака заменяется активной минеральной добавкой (АМД) искусственного или природного происхождения. Производство таких цементов ограничено, оно требует дополнительных экономических затрат на АМД, технологических возможностей по подаче и дозированию дополнительных компонентов смеси (четырех вместо трех на цементном заводе, либо трех компонентов (цемент, ВКЗ, АМД) вместо двух (цемент и ВКЗ) на бетонном заводе.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является снижение затрат на компоненты портландцементного вяжущего, упрощение технологии изготовления цемента и бетонных смесей.
Настоящая задача решается тем, что в способе приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающем совместное измельчение портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного гранулированного шлака, добавление высококальциевой золы в вяжущее в момент приготовления бетонной или растворной смеси, перед добавлением высококальциевой золы предварительно определяют содержание в ней свободной извести и после чего добавляют золу в вяжущее в следующем соотношении, мас.% от массы цемента:
| содержание в высококальциевой золе | |
| свободной извести равно или меньше 11%, но больше 7% | до 20 |
| или содержание в высококальциевой золе | |
| свободной извести равно или меньше 7%, но больше 5% | до 30 |
| или содержание в высококальциевой золе | |
| свободной извести равно или меньше 5% | до 40 |
Зола электростанций в литературе встречается под названием зола-уноса по своей природе может быть кислой (богатой кремнеземом - SiO2), либо основной (богатой оксидом кальция - СаО). Первая проявляет пуццоланические свойства, вторая дополнительно проявляет свойства самостоятельного вяжущего.
Технической сущностью настоящего изобретения является дозирование высококальциевой золы электростанций в состав приготавливаемого портландцементного вяжущего в зависимости от содержания в ней свободной извести и состава компонентов. Это сокращает расход цемента, снижает затраты на компоненты портландцементного вяжущего, упрощает технологии изготовления цемента и бетонных смесей.
Пример конкретного осуществления способа.
На Барнаульской ТЭЦ-3 с периодичностью два раза в неделю отбирают пробы высококальциевой золы, определяют их свойства. В золах, в числе прочих показателей, определяют содержание свободной извести СаО св. Показатели заносят в таблицу 1.
На цементном заводе осуществляли производство портландцемента с активными минеральными добавками по прототипу класса прочности ЦЕМ II 32,5 по ГОСТ 31108-2016 «Цементы общестроительные. Технические условия» (или марки ПЦ М400 Д20 по ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия»). Данный цемент получают помолом клинкера Голухинского цементного завода ОАО «Цемент», Алтайский край, 5% гипсового камня, 8-15% доменного гранулированного шлака (ДГШ) Западно-Сибирского металлургического комбината и 3-10% АМД в виде Инзенской опоки (Ульяновская область) - природная пуццолана.
Так же на цементном заводе осуществляли производство портландцемента ЦЕМ II 32,5 (ПЦ М400 Д20), который получают совместным помолом смеси 78% ПЦ клинкера, 5% двуводного гипса и 17% доменного гранулированного шлака Западно-Сибирского металлургического комбината.
Пять проб высококальциевой золы Барнаульской ТЭЦ-3, взятые после электрофильтров, использовали для производства тяжелого бетона класса прочности В15 (М200) из бетонной смеси подвижностью П4 по ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия (с Поправкой)».
На основе полученных портландцементов и отобранных проб высококальциевой золы изготавливали вяжущие и тяжелые бетоны на их основе. Пример конкретного осуществления изобретения.
Состав бетонной смеси из вяжущего по прототипу для изделий кассетной технологии КПД включает (кг/м3):
- портландцемент с активными минеральными добавками класса ЦЕМ II 32,5 (ПЦ 400 Д20) - 380
- песок обской с модулем крупности Мк=1,1 - 685
- щебень из гравия Верх-Катунской дробильно-сортировочной фабрики (ДСФ) фракции 5-15 мм - 1000
- вода - 210-230
- добавка-пластификатор - 2,5
При добавлении высококальциевой золы в бетонную смесь по прототипу в соотношении ВКЗ : ПЦ=(30:70) расход вяжущего увеличивают на 20% для достижения бетоном равной прочности (см. примечание к таблице 2). При этом получаем расход компонентов золо-цементного вяжущего как 135 кг ВКЗ и 320 кг ПЦ, или 455 кг вяжущего на 1 м3 бетона. При этом в составе бетона уменьшается расход песка на увеличенное количество вяжущего - 75 кг/м3. Новый расход песка (с округлением для дозатора) 610 кг/м3.
Состав бетонной смеси из заявляемого вяжущего включает (кг/м3):
- портландцемент ЦЕМ II 32,5 (ПЦ 400 Д20) - 320;
- песок обской с модулем крупности Мк=1,2 - 610;
- щебень из гравия Верх-Катунской дробильно-сортировочной фабрики (ДСФ) фракции 5-15 мм - 1000;
- вода - 210-230
- добавка-пластификатор - 2,5.
Результаты испытания бетонных смесей, полученных из компонентов, содержащих портландцемент и высококальциевую золу, приготовленных по предлагаемому способу, приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, применение портландцемента ЦЕМ II 32,5 (ПЦ 400 Д20) без АМД в составах бетонов сокращает расход цемента, снижает затраты на компоненты портландцементного вяжущего, упрощает технологию производства как портландцемента, так и бетонной смеси.
Снижение затрат на компоненты ПЦ-вяжущего заключается в исключении дорогостоящей АМД как природного (опоки, трепелы, диатомиты), так и искусственного (микрокремнезем - МК) происхождения. Месторождения природных АМД ограничены по территориальному признаку и их доставка становится дорогостоящей. Средняя цена МК в 3-4 раза дороже клинкера (10-15 тыс. рублей за тонну). Упрощение технологии производства портландцемента заключается в том, что на большинстве цементных заводов перед цементной мельницей расположены 3 тарельчатых дозатора под тремя бункерами: клинкера, гипсового камня и доменного гранулированного шлака. Для дополнительного введения АМД в состав цемента, АМД предварительно смешивают с каким-либо из компонентов (например, с гипсовым камнем) на грейферном складе и дозируют эту смесь как единый компонент. Это усложняет технологию производства портландцемента, ухудшает однородность смеси компонентов и точность дозирования. Заявляемая смесь не содержит АМД, поэтому технология производства ПЦ упрощается. Подобная ситуация отмечается и в случае введения АМД в бетонную смесь. Обычно в бетоносмесительном цехе имеется резерв тракта подачи, бункера и дозатора только под один компонент. Таким крупнотоннажным компонентом является ВКЗ. Для другого компонента (АМД) в бетоносмесительном цехе нет дополнительных бункеров и дозаторов. Поэтому заявляемая технология упрощается по сравнению с прототипом.
Вместе с тем, этот способ ограничивает количество золы в бетоне в зависимости от содержания в ней свободной извести до 40% при содержании в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 5%; до 30% при содержании в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 7%, но больше 5%; до 20% при содержании в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 11%, но больше 7%.
Применение предлагаемого способа приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций позволило сократить расход цемента, снизить затраты на компоненты портландцементного вяжущего, упростить технологии изготовления цемента и бетонных смесей с сохранением прочности и деформативности бетона.
Способ приготовления портландцементного вяжущего
с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций
Claims (2)
- Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций, включающий совместное измельчение портландцементного клинкера, гипсового камня, доменного гранулированного шлака, добавление высококальциевой золы в вяжущее в момент приготовления бетонной или растворной смеси, отличающийся тем, что перед добавлением высококальциевой золы предварительно определяют содержание в ней свободной извести, после чего добавляют золу в вяжущее в следующем соотношении, мас.% от массы цемента:
-
содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 11%, но больше 7% до 20 или содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 7%, но больше 5% до 30 или содержание в высококальциевой золе свободной извести равно или меньше 5% до 40
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130414A RU2748328C1 (ru) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020130414A RU2748328C1 (ru) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2748328C1 true RU2748328C1 (ru) | 2021-05-24 |
Family
ID=76034051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020130414A RU2748328C1 (ru) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748328C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU305146A1 (ru) * | ||||
| SU798065A1 (ru) * | 1978-05-12 | 1981-01-23 | Таллинский Политехнический Институт | В жушее |
| SU1100262A1 (ru) * | 1982-04-05 | 1984-06-30 | Харьковский инженерно-строительный институт | В жущее |
| RU2371402C2 (ru) * | 2007-12-29 | 2009-10-27 | Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") | Способ производства цемента с минеральной добавкой |
| RU2376253C2 (ru) * | 2007-09-18 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Цемент" (ООО "Цемент") | Способ изготовления золопортландцемента из высококальциевой золы тепловых электростанций |
| EP1558544B1 (en) * | 2002-11-07 | 2012-02-22 | Procedo Enterprises Etablissement | Method for the treatment of fly ash |
| RU2553667C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-06-20 | Геннадий Иванович Овчаренко | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
-
2020
- 2020-09-14 RU RU2020130414A patent/RU2748328C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU305146A1 (ru) * | ||||
| SU798065A1 (ru) * | 1978-05-12 | 1981-01-23 | Таллинский Политехнический Институт | В жушее |
| SU1100262A1 (ru) * | 1982-04-05 | 1984-06-30 | Харьковский инженерно-строительный институт | В жущее |
| EP1558544B1 (en) * | 2002-11-07 | 2012-02-22 | Procedo Enterprises Etablissement | Method for the treatment of fly ash |
| RU2376253C2 (ru) * | 2007-09-18 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Цемент" (ООО "Цемент") | Способ изготовления золопортландцемента из высококальциевой золы тепловых электростанций |
| RU2371402C2 (ru) * | 2007-12-29 | 2009-10-27 | Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") | Способ производства цемента с минеральной добавкой |
| RU2553667C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-06-20 | Геннадий Иванович Овчаренко | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5520730A (en) | Settable composition for general purpose concrete and method of making same | |
| CA1333916C (en) | Synthetic class c fly ash and use thereof as partial cement replacement in general purpose concrete | |
| Singh et al. | Cementitious binder from fly ash and other industrial wastes | |
| Targan et al. | Effects of supplementary cementing materials on the properties of cement and concrete | |
| 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 | |
| US4256504A (en) | Fly ash-based cement | |
| Kesharwani et al. | Experimental study on use of fly ash in concrete | |
| KR20140027981A (ko) | 포졸란 재료를 포함하는 시멘트질 결합제 | |
| CN101935179A (zh) | 高强高性能混凝土用复合矿物外加剂及制备混凝土的方法 | |
| Wardhono | The effect of sodium hydroxide molarity on strength development of non-cement class C fly ash geopolymer mortar | |
| CN102219405A (zh) | 一种建筑垃圾的回收再利用 | |
| KR20030036392A (ko) | 콘크리트 균열방지용 수축저감제와 이를 이용한 콘크리트조성물 | |
| Chandara | Study of pozzolanic reaction and fluidity of blended cement containing treated palm oil fuel ash as mineral admixture | |
| CN109553361A (zh) | 一种c60p12地铁混凝土及其制备方法 | |
| RU2748328C1 (ru) | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций | |
| US20160002108A1 (en) | Targeted Air Control for Carbon Containing Fly Ash | |
| US20220234952A1 (en) | Admixture for cementitious mixtures | |
| Malhotra et al. | Blended cements in North America—a review | |
| US20060180052A1 (en) | Chemical admixture for cementitious compositions | |
| JPH06100338A (ja) | 高流動性セメント | |
| Felekoglu et al. | A comparative study on the use of mineral and chemical types of viscosity enhancers in self-compacting concrete | |
| JPH0550461B2 (ru) | ||
| CA1275425C (en) | Set accelerating and early-strength enhancing admixtures for concrete compositions | |
| RU2746338C1 (ru) | Способ приготовления портландцементного вяжущего с добавлением высококальциевой золы теплоэлектростанций (варианты) | |
| CN1266067C (zh) | 一种采用钢渣配料制得的水泥熟料及其生产方法 |