6.10. Золы и золошлаковые смеси

Ежегодно тепловые электростанции, работающие на угле, сланцах или торфе, дают около 70 млн. т золы. Используется она мало. На содержание отвалов тратится не менее 150 млн. рублей в год. Кроме того, под отвалы приходится отводить значительные площади ценных земельных угодий – 300-1500 га возле каждой крупной теплоэлектростанции. Между тем, научные исследования и имеющийся большой производственный опыт показывают, что золы тепловых электростанций могут быть эффективно использованы, в частности в качестве мелкого заполнителя для бетонов или как сырьё для производства заполнителей.

В качестве мелкого заполнителя золу целесообразно использовать в смеси с природным или дроблёным песком, гранулированным шлаком. Это ведёт к экономии цемента и к улучшению свойств бетона. В настоящее время зола эффективно может применяться для получения

29

плотного и ячеистого золобетона, в качестве мелкого заполнителя или части его в тяжёлых и особенно в лёгких бетонах. Затруднения в применении золы связаны с тем, что на тепловыхэлектростанциях используют преимущественно гидроудаление золы. Там, где наложен сухой отбор золы, её качество и эффективность использования значительно выше. На применение золы тепловых электростанций в качестве мелкого заполнителя для конструкционно-теплоизоляционных лёгких бетонов приведены требования к зерновому составу и содержанию вредных примесей. В частности, остатков топлива в золе, полученной от сжигания бурых углей, допускается не более 5%, а от сжигания каменных углей и антрацита – до 12% (по массе). Нередко в золах бывает больше невыгоревшего топлива – до 20%, а иногда и до 40%. При этом ограничиваются возможности использования золы в качестве заполнителя, особенно для армированных конструкций, но в этом случае её целесообразно применять как сырьё для производства искусственных пористых заполнителей.

Применение золошлаковых смесей из отвалов гидрозолоудаления тепловых электростанций в качестве заполнителей регламентирует ГОСТ. В зависимости от области применения золошлаковые смеси подразделяют на два класса (А – для тяжёлого бетона, Б – для лёгкого бетона) и два вида (1 – для железобетонных конструкций, 11 – для бетонных конструкций).

6.11. Золобетоны

Лёгкий бетон, заполнителем которого является зола, называется золобетонном. Наибольшее распространение золобетоны получили как материал для ограждающих в виде крупных блоков для стен жилых и промышленных зданий.

Золобетоны можно получать с широким диапазоном свойств: по прочности на сжатие 0,5-40 МПа, средней плотности – от особо лёгких (1000 кг/м³) до тяжёлых (1800-2000 кг/м³).

Золобетоны получают как на портландцементе, так и на бесклинкерных вяжущих в условиях обычного и автоклавного твердения. Плотный золобетон характеризуется высокими значениями прочности на изгиб и деформационных характеристик (предельной сжимаемости и ползучести).

Золобетон обладает пористостью порядка 50-60% с весьма мелкими порами и капиллярами и сильно развитой их поверхностью. Из-за большой пористости водопоглощение золобетона достигает 40% и более. Это является значительным из недостатком. Кроме того, недостатком является и усадка, которая при твердении образцов достигает 2-3 мм/м. Для уменьшения водопоглощения рекомендуется вводить в смесь тонкомолотые добавки, которые снижают пористость золобетона, например, гранулированный шлак. Усадка снижается при автоклавной обработке и введении в массу до 30% крупных пористых заполнителей или песка, а также применением жёстких смесей.