Высококальциевая зола-унос
1.5 Известково-золопесчанные смеси для производства
Силикатными называют искусственные каменные материалы и изделия, получаемые в результате формования и последующей тепловлажностной обработки в автоклавах смесей, состоящих из извести или других вяжущих на ее основе (известково-кремнеземистых вяжущих), заполнителей (кварцевого песка, шлака и др.) и воды. Твердение таких композиций осуществляется при температуре насыщенного пара 174 °С и более и давлении -- 0,8 МПа и выше. В этих условиях Si02 песка приобретает химическую активность и между ним и известью происходит взаимодействие с образованием гидросиликатов; кальция, цементирующих зерна песка в прочный монолит.
Производство силикатного кирпича является материалоемким: для выпуска 1 тыс. шт. расходуется 2,3...2,5 м3 песка и 350...400 кг извести. Введение в состав массы для производства кирпича активных высокодисперсных добавок, какими являются золы ТЭС, позволяет существенно снизить расход извести и песка. В производстве силикатного кирпича применяют как кислые, так и основные золы ТЭС. Причем они могут использоваться при приготовлении известково-зольного вяжущего и в качестве кремнеземистого компонента вместо песка.
Известково-зольное вяжущее готовят совместным помолом извести и золы в соотношении 75:25. Введение 20...30% золы в силикатные смеси взамен кварцевого песка повышает прочность кирпича-сырца на 30…40%, а запаренных образцов на 60...80 %.
Оптимальное количество вводимой золы взамен кварцевого песка --
40...50%. При этом улучшаются формовочные свойства массы, увеличивается прочность сырца, а также улучшаются условия работы прессов. Расход воды в зависимости от количества золы меняется от 9 до 16 % от массы смеси. Обычно смесь перед формованием выдерживается в течение 3...4 ч, затем подвергается прессованию под давлением 15...20 МПа. Тепловлажностная обработка производится в автоклавах по режиму (2...4) + (6...8) + 2 ч (подъем температуры + изотермическая выдержка + остывание).
Оптимальная добавка золы зависит от крупности и зернового состава песка, расхода и дисперсности известкового вяжущего, дисперсности самой золы.
Золосиликатный кирпич по сравнению с обычным силикатным кирпичом характеризуется повышенной прочностью на сжатие и изгиб, более высоким модулем упругости, меньшим коэффициентом размягчения (табл. 8). Морозостойкость его достигает 35...45 циклов и выше, тогда как у силикатного кирпича -- 15...25 циклов, деформации усадки и набухания золосиликатного кирпича несколько выше, чем у обычного.
Таблица 8
Содержание золы взамен песка, % |
Прочность, МПа |
Водопоглощение, % по массе |
Влажность после запаривания, % |
Коэффициент размягчения |
Средняя плотность, кг/м3 |
|
0 |
15 |
17 |
7 |
0,57 |
1880 |
|
20 |
18 |
18 |
8 |
0,6 |
1830 |
|
30 |
21 |
20 |
10 |
0,67 |
1810 |
|
40 |
19 |
22 |
12 |
0,7 |
1750 |
|
60 |
19 |
25 |
13 |
0,72 |
1690 |
|
80 |
15 |
28 |
14 |
0,75 |
1590 |
|
100 |
12 |
32 |
16 |
0,78 |
1430 |
Увеличение доли золы в золосиликатном кирпиче (см. табл. 8) сопровождается значительным уменьшением средней плотности на 15... 20 %).
Отрицательными особенностями золосиликатного кирпича являются повышенная влажность и водопоглощение, что свойственно всем бетонам на основе зол.
Использование некоторых технологических приемов позволяет улучшить эти свойства. Так, например, влажность кирпича после автоклавной обработки может быть уменьшена при продувке автоклава и создании режима сушки по окончании тепловлажностной обработки.
Существенное влияние на прочность золосиликатного кирпича оказывает введение в сырьевую смесь двуводного гипса в количестве 0,5...1 % от ее массы. При этом возможно сокращение продолжительности тепловлажностной обработки. Технико-экономические расчеты показывают, что при использовании золы расход извести может быть сокращен в среднем на 30...35 %.