1.3.1 ВКЗ

По словам Главного технолога ООО «Строительные Технологии Сибири», к.т.н. Д.А. Киселева зола-уноса (далее -- зола) представляет собой тонкодисперсный материал, состоящий, как правило, из частичек размером от долей микрона до 0,14 мм. Зола образуются в результате сжигания твердого топлива на ТЭС, и улавливается электрофильтрами, после чего в сухом состоянии отбирается с помощью золоотборника на производственные нужды, либо вместе с водой и шлаком отправляется на золоотвал. [3].

К высококальцевым золам относятся золы Прибалтийских сланцев, золы Приволжских сланцев и золы Канско-Ачинских бурых углей (КАТЭК). Наибольшее распространение в России, особенно в Сибири, получили золы КАТЭК, поскольку запасы этих углей составляют 40% от общероссийских. На этих углях работают ТЭЦ-3 г. Новосибирска, все три ТЭЦ г. Красноярска, а также ТЭЦ г. Барнаула, Ачинска, Омска и др., всего в отвалах накоплено 24 млн. т. Этих зол, а ежедневно только ТЭЦ-3 г. Новосибирска выбрасывает в отвалы 200 т. Этой золы. К достоинствам этих зол относится то, что они обладают самостоятельными вяжущими свойствами в силу присутствия в них клинкерных минералов СаОсвоб., гипса, следовательно, эти золы могут использоваться как замена части цемента в пенобетоне [7].

Высококальцевые золы твердых топлив являются многофазными материалами с вяжущими свойствами. Количественное содержание отдельных минералов в них различно. Вяжущие свойства зависят от состава и соотношения фаз, слагающих золы. Оптимальное соотношение этих фаз позволяет получать максимальную гидравлическую активность и улучшить физико-химические свойства материала. Определение оптимальных составов вяжущих материалов возможно лишь в том случае, если хорошо изучены гидравлическая активность фаз и механизм взаимодействия между ними. Фазы, слагающие Высококальцевые золы, могут быть объединены по типу твердения или по свойствам в следующие группы:

- клинкерные материалы (силикаты, алюминаты, алюмоферриты, и ферриты кальция).

- воздушные вяжущие вещества (свободная окись кальция, свободная окись магния, полуводный и безводный сульфат кальция).

- стекловидная фаза (кислое, основное стекло, малилиты)

- нерастворимый остаток.

Благодаря неоднородному составу зерен топливной смеси и возможности контактирования пылинок, сгорающих во взвешенном состоянии в потоке, все химические процессы проходят в объемах отдельных частиц. Это приводит к тому, что клинкерные и железосодержащие минералы и основное количество СаО (своб.) сосредоточены в тяжелой фракции золы (удельный вес >2,88), в средней фракции (1,83-2,88) в основном содержатся кварц, алюмосиликатное стекло и СаО (своб.), в легкой фракции (<1,83) сосредоточены полые шарики силикатного стекла.

Существует взаимосвязь между химическими свойствами фаз и гидравлической активностью высококальцевых зол. Все фазы, слагающие золы, в зависимости от способности к гидратации и твердению можно отнести к двум видам:

Фазы, способные гидратироваться: это клинкерные минералы и воздушные вяжущие вещества.

Фазы, способные гидратироваться и образовывать искусственный камень только в присутствии активаторов твердения: это стекловидная фаза и нерастворимый остаток.

Стекловидная фаза гидратируется и твердеет лишь при наличии свободной окиси кальция и сульфата кальция, нерастворимый остаток - в результате взаимодействия со свободной окисью кальция [3].