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

мельницы. Вместо этого в производственных условиях при экс­ плуатации мельницы 2X13 м, рассчитанной на размол 26 т клин­

мельницы и создает условия для прохода неразмолотых зерен, оп­

чаемая из них продукция по качеству соответствовала смеси рав­ ных количеств молотой и немолотой зол. Такие вяжущие можно использовать в строительных растворах естественного твердения, но для изготовления более высококачественных материалов они непригодны.

Наибольший эффект в смысле обеспечения надежности дроб­ ления всех зерен золы получается при использовании вибромельниц. В них размалываемый материал хорошо перемешан с мелю­ щими телами, а свободных объемов, в которых могло бы обра­ зоваться пыльное облако, в таких мельницах нет. Из двух спосо­

ми. Н. К. Хохрин, проводивший испытания вибромельниц М-200, установил, что при производительности 0,5 т/час такие мельницы обеспечивают получение молотой золы, отлеживающейся и приоб­ ретающей равномерность изменения объема в течение 7—10 су­ ток.

В период широкого развертывания жилищного строительства методом народных строек машиностроительные заводы г. Куй­ бышева изготовили 70 таких мельниц, работавших группами по 4—10 штук в ряде строительных организаций. Эти мельницы сыграли большую роль в обеспечении вяжущими многочисленных строек в тот период, когда дефицит в портландцементе был осо­ бенно велик. Конструктивные недоработки и малая производитель­ ность мельниц М-200 послужили причиной того, что их применение носило кратковременный характер, но их соответствие спе­ цифике помола сланцевых вяжущих было доказано с полной оче­ видностью. Видимо, в дальнейшем с их совершенствованием, которым занимается институт ВНИИТИСМ, они должны стать основным агрегатом для помола сланцевой золы.

В любом цементном производстве заключительной стадией технологического процесса является силосование вырабатывае­ мого вяжущего. В силосах происходит гидратация свободной

100

ных вяжущих вылежка в силосах особенно необходима, так как свободной СаО в ней значительно больше, чем в портландцемен­ те. В результате вылежки улучшаются свойства недостаточно хо­ рошо размолотых сланцезольных вяжущих, а так как при мас­ совом производстве попадание неразмолотых зерен в готовый продукт неизбежно, то необходимо предусматривать установку силосов для всех видов вырабатываемых вяжущих. Видимо, в этом отношении нормы, существующие в портландцементном производстве, применимы и к производству сланцезольных вя­ жущих.

Строительные растворы на вяжущих из молотой золы. В на­ стоящее время портландцементная промышленность изготовляет

ких, как известковое тесто, глина или поверхностно-активные ве­ щества. Введение добавок осложняет процесс приготовления стро­ ительных растворов, а неточность дозировки нередко приводит к

морозостойкостью, достаточной для кладочных растворов. Моло­

боукладываемости растворов и к их расслаиваемости. В портландцементные растворы в таких случаях вводят пластифицирующие добавки, чаще всего известковое или глиняное тесто или поверх­ ностно-активные добавки. Учитывая сравнительную дешевизну

ных добавок, особенно гидрофобных, то они совершенно недопу­ стимы, так как при этом резко снижается прочность растворов. Видимо, причиной этого является пассивирование поверхности зерен вяжущего, твердение которого основано на гидролизе шла­ кового стекла.

101

Известково-зольные растворы по своим свойствам ничем не уступают цементно-известковым. В частности, они с успехом мо­ гут быть использованы при кладке на замораживание. В табл. 4.10 приведены результаты испытания золо-известковых раство­ ров с целью определения их пригодности в этих условиях. В опы­ тах кубики из раствора в формах подвергались трехкратному за­ мораживанию и оттаиванию, после чего твердели на воздухе. Как видно, прочность растворов на золо-известковом вяжущем после

Таблица 4.10

Влияние раннего замораживания на твердение строительных растворов на известково-зольном вяжущем

Некоторое снижение прочности золо-известковых растворов, наблюдающееся в годичном возрасте, связанное с высыханием гелевой составляющей цементного камня, не носит угрожающего характера и не может вызвать опасений за существование конст­ рукций. В стенах зданий, в которых происходит непрерывная миграция влаги, такое высыхание, видимо, исключается и сниже­ ние прочности маловероятно. Наблюдения за состоянием ряда

102

золы, при пропарке обеспечивает получение 100% прочности, при­ обретаемой бетоном на чистом портландцементе в естественных

добности возвращаться к этому вопросу. Следует отметить, что

нию. При этом бетон на цементе оптимального состава (70:30) сохраняет способность увеличивать свою прочность со временем.

104

Таблица 4.11

Характеристика обычных тяжелых бетонов на золопортландцементе состава: молотой золы— 30%, портландцемента—70%, применяемых

трестом № 4 (по данным центральной лаборатории треста № 4)

«Саратовгэсстроя», получивших при совместном помоле в вибромель­ нице золы ликвидированной ныне Савельевской ЦЭС с портланд­ цементом Себряковского завода М-400 в соотношении 1:1 золопортландцемент марки «600». Бетоны, приготовленные с приме­ нением этих вяжущих (табл. 4.12), вполне удовлетворяли требо­ ваниям ГОСТ 4795—53 «Бетон гидротехнический». По их подсчетам, замена 70% цемента золой позволит снизить стоимость гидротех­ нического бетона на Балаковской ГЭС на 1,5—2,0 руб./м3 .

зольные вяжущие могут найти эффективное применение. Керамзито-

Таблица 4.12

тором, совместно с Н. К- Хохриным и M . М. Скрябиным. Этими

нов, примером чему может служить опыт отечественной и зару­ бежной строительной практики. В Швеции минеральная часть сланца является основой производства газобетона «Итонг», имею­ щего объемный вес 400—700 кг/м3 и прочность 15—60 кг/см2 и

се 900 кг/м3 , пригодный для несущих стен жилых зданий. Высокое содержание СаО в золе эстонских сланцев предопределяет необ­ ходимость использования ее в композициях с песком. Изучение сорбции паров воды показало, что миграция влаги в ячеистых

товых ячеистых бетонов снижается на 85—95%> а морозостойкость повышается в 1,2—2,7 раза.

Золы поволжских сланцев хотя и отличаются по составу от кукермита, но также могут быть использованы для производства ячеистых бетонов. Опыты, проведенные автором совместно с

106

H. К. Хохриным в лабораторных условиях и на заводе сборного железобетона треста № 25 в г. Новокуйбышевске, показали, что из золы Сызранской ТЭЦ можно приготовить газобетоны с объем­ ным весом от 400 до 1200 кг/см3 и с прочностью от 12 до 100 кг/см2 .

Свойства ячеистых бетонов из золы этой ТЭЦ зависят от ря­ да факторов: качества помола золы, добавок извести и цемента, условий твердения, способа создания ячеистой структуры и т. п. Слишком грубый помол золы приводит к тому, что поверхност­ ный слой ячеистого изделия легко разрушается, превращаясь в тонкий порошок даже при легком нажатии пальцем. Изучение по­

погасившаяся известь разрушает зерна золы после того, как струк­ тура камня уже сформировалась, то есть в конечной стадии тер­ мовлажной обработки и дальнейшей службы материала в

ных разрушаются, что приводит к шелушению поверхностного слоя. Для устранения этого явления при изготовлении ячеистых бето­ нов следует применять сланцезольный цемент, удовлетворяющий требованиям СТУ 27-108-61.

Добавки извести и портландцемента, увеличивая активность вяжущего, соответственно увеличивают и прочность ячеистых бе­

либо такого количества извести, которое обеспечивает общее со­ держание в смеси свободной СаО не менее 30%, либо не менее 25% портландцемента.

Условия термовлажностной обработки оказывают существенное влияние на свойства ячеистых бетонов из золы Сызранской ТЭЦ, особенно обладающих малым объемным весом; прочность авто­ клавных пенобетонов значительно выше прочности пенобетонов, полученных пропаркой. Особенно велик эффект автоклавной об­ работки в обеспечении долговечности ячеистых золобетонов: ав­ токлавные золобетоны не имеют рыхлого поверхностного слоя, что свидетельствует о полном и своевременном гашении золы, значительно меньше адсорбируют воду и изменяют свой объем при изменении) влажности. Поэтому автоклавную обработку таких бетонов следует считать если не обязательной, то во всяком слу­ чае желательной.

Ячеистая структура создается за счет пенообразователя или газообразователя, что также оказывает существенное влияние на свойства материала из чистой золы. Пенобетоны имеют меньшую воздухостойкоеть по сравнению с газобетонами. При службе в воздушной среде в трехмесячном возрасте пенобетоны заметно

Ѵ25* 107

снижают свою прочность, а при попеременном увлажнении и вы­ сушивании имеет место значительный рост размера образцов, достигающий 2,5-f-lO- 3 мм/м. Особенно значительно падение проч­ ности при изгибе (примерно в 5 раз) . Из газообразователей наи­ более благоприятные результаты дает алюминиевая пудра, в слу­ чае же использования в качестве газообразователя пергидроля газобетон с объемным весом ниже 1000 кг/м3 получить не удается.

В ячеистых бетонах из чистой сланцевой золы арматура под­ вергается интенсивной коррозии: через год службы в воздушной среде потеря в весе арматуры достигает 8,5%, причем вся поверх­ ность ее оказывается покрытой ржавчиной. Единственно надежный способ защиты арматуры — сплошное битумное покрытие, полу­ чаемое погружением арматурных каркасов в расплавленный би­ тум марки I I I .

Таким образом, оптимальные условия для получения ячеистых золобетонов следующие:

1)приготовление газобетона на алюминиевой пудре;

2)автоклавная обработка;

3)добавка к молотой золе 30% извести или 25% портланд­ цемента.

Впроизводственных условиях ячеистые бетоны на основе слан­ цезольных вяжущих в Поволжье не получили должного распро­ странения. Только три организации: трест № 25, «Куйбышевгидрострой» и строительство НИИ атомных реакторов в г. Мелекессе ис­ пользовали молотую сланцевую золу для изготовления теплоизо­ ляционных ячеистых бетонов.

Втресте № 25 изготовлялся пенобетон для тепло- и звукоизо­

ляции чердачных и междуэтажных перекрытий. Для стабилиза­ ции вспененной массы к золе добавлялся обычный строительный гипс в количестве 25%. Типичный состав замеса: молотой золы — 260 кг/м3 , гипса — 65 кг/м, воды — 280 л/м3 и клееканифольного пенообразователя — 6 л . Вспененная масса разливалась по фор­ мам и после загустевания направлялась в автоклавы с рабочим давлением 3 атм для твердения по режиму 3—8—2. Объемный

«Куйбышевгидрострой» изготовлял теплоизоляционный газобе­ тон для отепления кровли и стеновых панелей щитового отделе­ ния здания ГЭС им. В. И. Ленина. За период с 1956 по 1958 г. изготовлено 5278 м 3 такого газобетона.

Наиболее успешно зола Сызранской ТЭЦ для изготовления га­ зобетона была использована на строительстве НИИ атомных реак­ торов в г. Мелекессе. За 1963—1964 гг. в этой организации было изготовлено и применено в дело 1500 м 3 газозолобетона с объемным весом около 400 кг/м3 и прочностью 7—9 кг/см2 . Смесь золы и

108