книги из ГПНТБ / Новопашин А.А. Минеральная часть поволжских сланцев. Теоретические основы формирования строительных материалов и опыт применения их в строительстве

держания свободной СаО в смеси 11% позволяет сократить про­ должительность пропарки до 12 часов, обеспечивая получение той же прочности. Использование для этой цели молотой известикипелки не рекомендуется, так как она вызывает быстрое схва­ тывание теста.

Добавка к обычной золе 30% молотой золы также позволяет сократить продолжительность пропарки до 10—12 часов и повы­ сить прочность блоков. При этом за счет улучшения гранулометри­ ческого состава золы объемный вес блоков увеличивается до 1550 кг/м3 и соответственно уменьшается водопоглощаемость. Не­ зависимо от состава добавки получающийся камень не обладает

90

морозостойкостью, достаточной для использования его в наруж­ ных ограждающих конструкциях.

Наиболее благоприятный режим твердения литых сланцезольных камней — запарка в автоклаве. В этих условиях значи­ тельно увеличивается прочность камня и, что самое главное, уве­ личивается его морозостойкость. Даже из обычной золы запа­ ренные образцы приобретают прочность, соответствующую кир­ пичу марки «75», и морозостойкость не ниже 10 циклов. Молотая зола способствует увеличению прочности и в пределах рациональ­ ной по величине добавки обеспечивает получение камня с проч­ ностью до 200 кг/см2 и с морозостойкостью не ниже 15 циклов, требуемой для наружных стен.

В производственных условиях была проверена возможность изготовления блоков различной величины: от обычных — с раз­ мерами 190X190X380 мм до крупных — 1600X1000X400 мм. При формовке крупных блоков было обнаружено, что вследствие га­ шения свободной извести золы масса сильно разогревается и из­ делия покрываются глубокими трещинами. Предварительная про­ парка золы в течение четырех часов предотвращает появление трещин на блоках, но прочность их снижается до 65—75 кг/см3 .

Рис. 36. Технологическая схема производства литых сланцезольных

Изготовление сланцезольных блоков с термовлажностной об­ работкой в автоклавах было организовано на Кашпирском заво­ де сланцезольного кирпича по технологической схеме, представ­ ленной на рис. 36. Стандартные стеновые камни с размерами 190X190X380 мм отливались в кассетных формах, установленных на запарочные вагонетки. В качестве добавок, увеличивающих

91

камней приведены в табл. 4. 3. Все эти массы в зависимости от

использовались для изготовления стеновых камней, которые ши­ роко применялись строительными организациями для кладки стен, особенно в сельских местностях. Производство сланцезоль­ ных камней было прекращено с переводом завода на выработку силикатного кирпича, о чем упоминалось выше.

Характерная особенность литых сланцезольных камней — вы­ сокая пористость и связанная с нею высокая водопоглощаемость. Высокая пористость обусловливает соответствующее снижение объемного веса и теплопроводности сланцезольных камней, что позволяет отнести их к категории эффективных стеновых мате­ риалов. Большая водопоглощаемость свидетельствует о преобла­

же полностью ликвидировать обработкой поверхности камня из­ вестковым молоком или жидким стеклом. Испытания на впитываемость воды по обычной методике показали, что покраска

Легкие бетоны. Малый объемный вес литой сланцезольной массы и ее высокая механическая прочность создают благоприят' ные условия для получения еще более эффективных стеновых ма­ териалов за счет введения в эту массу пористых заполнителей-

92

В зависимости от местных условий строительные организации в раз­ ное время применяли различные заполнители: завод им. Фрунзе

ПриВО — щебень из горелых пород.

В период с 1957 по 1960 г. строительный цех завода им. Фрунзе изготовлял по обычной технологии шлакобетонные блоки из па­ ровозного шлака и золы Сызранскпй ТЭЦ с добавкой карбидного ила. Во избежание растрескивания при гашении свободной изве­ сти золы блоки перед пропаркой выдерживались не менее 20 ча­ сов. Качество блоков было вполне удовлетворительным, и они соответствовали основным требованиям, предъявляемым к сте­ новым материалам. Составы шлакобетонов и их свойства приве­ дены в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Шлакобетоны на вяжущем из золы Сызранской ТЭЦ и карбидного ила

Из этих блоков построен поселок мастеров завода им. Фрунзе в Кировском районе г. Куйбышева. Изготовление блоков было пре­ кращено вследствие исчезновения паровозных шлаков, вызван­ ного электрификацией железной дороги.

Применение немолотой сланцевой золы позволяет решить еще одну задачу, создающую известные трудности в производстве лег­ ких бетонов, а именно обеспечение мелкой фракцией. Так, для обеспечения плотности керамзитобетона расходуется 0,35—0,40 м3 мелкого заполнителя на 1 м3 бетонной смеси. Однако дробле­ ный керамзит, применяемый в качестве мелкого заполнителя, рез­ ко увеличивает стоимость керамзитобетона, так как для получе­ ния 1 м 3 керамзитового песка необходимо 2—2,5 м3 керамзита. Изготовление керамзитового песка обжигом в кипящем слое в промышленных масштабах только начинается, эффект его при­

93

лопорита на портландцементе «400», показало, что при равной прочности объемный вес ее в воздушно-сухом состоянии выше объемного веса известково-зольного камня, получаемого при из­ готовлении литых блоков. Это обстоятельство создает еще одну возможность для использования сланцевой золы и экономии порт­ ландцемента. Производственное опробование на заводе Ж Б И № 1 треста № 25 и опыт треста № 4 по применению золы в качестве мелкого заполнителя в керамзитобетоне показали, что во избе­ жание появления трещин на крупных блоках и панелях следует применять пропаренную золу. При этом активность золы как вяжущего позволяет значительно уменьшить расход портландце­ мента без снижения прочности и морозостойкости.

Более того, наличие у золы свойств гидравлической добавки позволяет изготовить даже бесцементные керамзитобетоны с ис­ пользованием в качестве вяжущего извести-пушенки.

Таблица 4.5

Керамзитобетоны со сланцевой золой в качестве мелкого заполнителя

В табл. 4.5. приведены результаты лабораторных опытов по подбору составов известково-зольного керамзитобетона, прове­ денных автором совместно с Н. К. Хохриным. В этих опытах в качестве вяжущего применялась смесь пропаренной золы Сызран­

чить бесцементный известковый бетон, близкий к марке «100», или же снизить расход цемента примерно вдвое (обычно расход це­ мента на 1 м 3 керамзитобетона равен 220—250 кг/см3 .

Строительные растворы. Гидравлическая активность сланце­ вых зол и способность их твердеть без увеличения объема в есте­ ственных условиях создает особо благоприятные условия для ис­ пользования их в качестве вяжущего в строительных растворах. Дешевизна зол позволяет применить жирные составы, то есть

94

составы с меньшим количеством песка, чем обычно. Вследствие пониженной водоудерживающей способности зол в растворы необ­ ходимо вводить пластифицирующие добавки. Учитывая способ­ ность зол связывать известь и повышать лри этом воздухостойкость, наиболее эффективной добавкой является известь или известковое тесто.

В табл. 4.6. приведены составы и свойства строительных раст­ воров, подобранных лабораторией кафедры строительных материа­ лов КуИСИ для строительного треста № 4 в г. Сызрани и УК.С

Сызранской ТЭЦ. Как видно из этих данных, строительные раст­

не превышает 20%, при службе в воздушной среде со временем заметно снижают свою прочнсоть. Что касается растворов, в ко­ торых соотношение между золой и известью превышает 80:20, то их можно признать вполне воздухостойкими. Неоднократные ис­

4. ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ СЛАНЦЕЗОЛЬНЫХ ЦЕМЕНТОВ

Основные параметры производства. Недостатки сланцевых зол, обусловленные присутствием в них законсервированной не-

95

гашеной извести, как уже упоминалось выше, наиболее полно уст­ раняются при их размоле. К такому же выводу пришли исследо­ ватели, изучавшие свойства золы эстонских сланцев. В «Решении второго совещания по вопросам расширения использования в строительстве неорганической части сланца-кукерсита» рекомен­ дуется в целях стабилизации свойств и повышения качества слан­ цезольных строительных материалов считать основным направ­ лением заводской переработки сланцевой золы тонкий помол и гидротермальную обработку. Для золы поволжских сланцев не­ обходимость домола увеличивается также и тем, что в составе золы могут присутствовать зерна дегиратированной глины, сохра­ няющие сланцеватую структуру и снижающие морозостойкость цементного камня. Домол золы, разрушая эти зерна, способству­ ет их более полному взаимодействию с известью и, следователь­

прослеживается при анализе данных, полученных в производст­

П р и м е ч а н и е . В графе «Равномерность изменения объема» знаком «—» отмечается отсутствие равномерности измене­ ния объема, знаком « + » — наличие ее.

Как видно из этих данных, пропарка облегчает помол золы, обеспечивает получение вяжущего с равномерным изменением объема при величине удельной поверхности в 6500 см2 /г и позво­ ляет сохранить достаточно высокую активность. Как и в лабо­ раторных опытах, минимальная продолжительность пропарки рав­ няется четырем часам.

96

Для размола золы в производственных условиях могут быть

золы, хотя и не вполне удовлетворяют всем требованиям, обуслов­

щении мельницы и в их свободном падении, при котором проис­

щих тел и остаться неразмолотыми.

Многие современные шаровые мельницы снабжены аспирационными системами, позволяющими непрерывно пропускать через

ет уменьшению или полной ликвидации пыления. Частицы пыли, уносимые током воздуха, улавливаются комбинацией циклонов и воздушных фильтров и смешиваются с основной массой раз­

Вредное действие неразмолотых зерен на активность золы как вяжущего наглядно иллюстрируется результатами опытов, при­

аддитивно, но коэффициент размягчения, характеризующий во­ достойкость и нередко морозостойкость материала, при преобла­ дании немолотой золы резко уменьшается.

Описанные выше особенности эксплуатации шаровых много­ камерных мельниц обнаружились при проведении пуско-наладоч- ных работ на заводе сланцезольных вяжущих в г. Сызрани, по­

размол 26 т клинкера в час. В комплект установки входила мощная аспирационная система: вентилятор, циклон и рукавный фильтр.

При пуске мельницы было обнаружено, что около 40% гото­ вой продукции состоит из материала, идущего из аспирационной системы. Испытания цемента показали (табл. 4.9), что он не об­ ладает равномерностью изменения объема и достаточно высокой активностью.

Таблица 4.9

Влияние аспирации мельницы на свойства фракций золопортла ндцемента

»из шнека аспираци­

»из шнека аспираци­

Уменьшение аспирации позволило получить цемент, отлежива­ ющийся в силосах, а полное прекращение ее — цемент марки «400». Однако отсутствие аспирации создало значительные труд­ ности для эксплуатации мельницы: резко повысилась температу­ ра и создалось большое пылевыделение, которое удалось устра­ нить только путем устройства местных отсосов.

хуже, и в смешанном вяжущем крупная фракция состоит преи­ мущественно из зерен клинкера, что снижает эффективность его использования при твердении. Поэтому целесообразно вести раз­ дельный помол золы и клинкера, смешивая их потом в нужном соотношении.

Высокая дисперсность сланцевой золы, казалось бы, должна была обеспечить значительное увеличение производительности

»/*4* 99