Использование золы от сжигания мазута в композитных растворах для строительства
Рассмотрение влияния золы от мазута на структурообразование бентонито-цементных композитных растворов. Установка возможности замены до 40% цемента золой без потери прочности на основе исследований. Класс опасности для окружающей среды и здоровья.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 204,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Использование золы от сжигания мазута в композитных растворах для строительства
Матвеева Т.В.
Зубрев Н.И.
Устинова М.В.
Аннотации
Рассмотрено влияние золы от мазута на структурообразование бентонито-цементных композитных растворов. На основе проведенных исследований установлена, возможность замены до 40% цемента золой без потери прочности. зола цементный композитный
Ключевые слова: композитные растворы, зола от сжигания мазута, замена цемента.
Matveeva T. V.1, Zubrev N. I.2, Ustinova M.V.3
1Graduate, 2Candidate of Technical Sciences, associate Professor, 3Candidate of Technical Sciences, Moscow State University of Railway Engineering (MIIT)
THE USE OF ASH FROM BURNING FUEL OIL IN COMPOSITE SOLUTIONS FOR THE CONSTRUCTION
The influence of ash from the incineration of fuel oil on the structure formation of bentonite-cement composite mortars. On the basis of the conducted researches, the possibility of replacing up to 40% of cement with fly ash without sacrificing strength.
Key words: composite solutions, ash from the incineration of fuel oil, replacement of cement.
В настоящее время для укрепления грунтов, трещин и разломов в железнодорожном строительстве, строительстве метро, а также ремонте действующих метрополитенов применяются различные композитные растворы, которые, как правило, состоят из цемента, бентонита и жидкого стекла. Основным составляющим в рецептуре композитных растворов является цемент, стоимость которого постоянно растет. Одним из направлений направленных, на сокращение его расхода и повышению физико-химических свойств относится введение различных минеральных добавок активизирующих процессы твердения цемента. Наиболее перспективным направлением является применение золы как составной части цементов, что вполне объяснимо с точки зрения равномерного распределения частиц золы в объеме цемента. Кроме этого предлагается при производстве бетонов и растворов часть портландцемента заменять золой. Доказана возможность замены части цемента золой от сжигания шпал и рекомендован этот состав для широкого практического применения [1].
При проведении исследований использовались зола от сжигания мазута, бентонит марки П 2Т 2А, цемент марки М 500 и жидкое стекло марки "ТЕКС" ГОСТ 13078-81. Рентгенофлюоресцентным методом был определен химический состав золы от сжигания мазута, мг/кг: Cu - 590; Zn - 148; Pb - 131; Cr - 216; As - 11; Sr - 23; Ni - 6997; MgO - 2200; K2O - 600; P2O5 - 600; Cl - 1123; Nb - 10; S - 143100; Y - 3; Fe2O3 - 512300; Th - <5; MnO - 5010; U - <5; V2O5 - 15400; Ba - 105; TiO2 - 300; Zr - 30; CaO - 7100; Rb - 9; SiO2 - 14900; AL2O3 - 4800; Na2O - 1400; Co - 100.
По данным химического состава золы рассчитан класс опасности для окружающей среды и здоровья человека. Оказалось, что она относится к третьему классу опасности для здоровья человека и к четвертому для окружающей среды [2].
На основании рентгенограммы порошка золы от сжигания мазута, проведенного на рентгеновский дифрактометр X'Pert PRO MPD (PANalytical, Нидерланды) установлено, что в его состав входит: коэсит - 30%, графит - 3%, агидрид - 12%, плагиоглаз - 8%, сера - 3%, ярозит - 10% и кристобалит - 1%.
В композитных системах заменяли от 5 до 60% цемента золой от сжигания мазута. Водоцементное соотношение составляло 2:1.
В полученных растворах определяли изменение прочности в начальный период и при длительном хранении. Измерения в начальный период проводили на пластометре Ребиндера, полученные данные приведены в табл.1 и на рис 1.
Таблица 1 - Зависимость прочности композитной системы при различном содержании золы от времени
Рис. 1 - Изменение прочности композитных растворов в течение часа после приготовления в % к весу цемента: 1 - без добавок; 2 - 5; 3 - 10; 4 - 20; 5 - 30; 6 - 40; 7 - 50; 8 - 60
Из рисунка видно, что при замене цемента золой во всех случаях происходит замедление скорости структурообразования по сравнению с контрольным образцом. При длительном хранении измерения проводились на сервогидравлической системе Advantest 9. Прочность отвержденных образцов определяли на гидравлическом прессе Controls 50-C0050/CAL50 (Италия), полученные данные приведены в табл. 2 и на рис. 2.
Таблица 2 - Зависимость прочности композитной системы при различном содержании золы при длительном хранении
Рис. 2 - Изменение прочности композитных растворов в течение 28 суток после приготовления в % к весу цемента: 1 - без добавок; 2 - 10; 3 - 20; 4 - 30; 5 - 40; 6 - 50
Изменение в структурообразовании композитных растворов при различных добавках золы можно объяснить способностью серы находящейся в золе к реакции диспропорционирования, которая протекает в концентрированных растворах щелочей с образованием растворимых сульфидов и сульфитов. Кроме того, возможно образование гомоцепей в концентрированных растворах основного сульфида: Na2S + (n-1) S = Na2Sn в присутствии которых по видимому происходит ускорение структурообразования системы.
В композитных растворах структурообразование протекает при рН 10-12. В такой среде кристаллическая сера может частично растворяться. Для подтверждения такого предположения 15 г золы помещали в раствор гидроксида натрия с рН=12, перемешивали и через 30 минут отделяли фильтрат и определяли содержание сульфатов на спектрофотометре UNICO 2800. Оказалось, что содержание сульфат-ионов в фильтрате соответствует 3176,6 мг/л. Это подтверждает возможность участия серы в ускорении структурообразования раствора.
Таким образом, на основе проведенных исследований установлено, что возможно заменить до 40% цемента золой без потери прочности композитных растворов.
Литература
1. Аксенов В.А., Зубрев Н.И., Устинова М.В. Расширение области использования золы от утилизации отработанных деревянных шпал / Научно технический журнал "Наука и техника транспорта" №3. - М.: МИИТ РОАТ, 2011. - с. 12-14
2. Критерии отнесения отходов к классу опасности, утвержденные приказом МПР России от 15 июня 2001 г. № 511
3. Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления СП 2.1.7.1386-03 (зарегистрированы в Минюсте 19 июня 2003 года № 4755)
4. А.А. Ищенко, Ю.М. Киселев Рентгенофазовый анализ. Учебно-методическое пособие, М., МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2008 - 52 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Факторы и условия формирования структуры бетона. Водопроницаемость цемента и водостойкость бетона. Особенности структурообразования в цементных растворах. Процесс формирования модифицированных бетонов. Характеристика структуры водостойких бетонов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 14.03.2019Вяжущие на основе высококальциевой золы для силикатного кирпича. Химический, гранулометрический состав шлаков от сжигания каменных углей и антрацитов. Классификация зол как сырья для изготовления строительных материалов. Гашение пережога и карбонизация.
реферат [538,3 K], добавлен 28.08.2013Использование камня в качестве строительного материала. Исследование прочности и деформативности каменной кладки. Применение цементных, известковых, гипсовых и глиняных растворов. Характеристика конструкции из кирпича, пахсы и деревянного синча.
контрольная работа [189,5 K], добавлен 28.03.2018Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018Определение и краткая история высокопрочного бетона. Общие положения технологии производства бетонов: значение качества цемента, заполнителей, наполнителей и воды. Основные характеристики структурных элементов бетона. Способы повышения его прочности.
реферат [25,9 K], добавлен 07.12.2013Виды каменных кладок, область их применения и основные правила разрезки. Использование цементных, цементно-глиняных и известковых растворов. Организация труда каменщиков. Бутовая и бутобетонная кладка. Производство каменных работ в зимних условиях.
презентация [984,2 K], добавлен 20.04.2014Анализ объемно-планировочных и конструктивных решений возводимых зданий. Сводный сметный расчёт стоимости строительства. Рассмотрение методов сокращения трудоёмкости и стоимости строительно-монтажных работ. Изучение основ охраны окружающей среды.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 30.04.2014Виды сырья для глиноземистого цемента, бокситы и чистые известняки. Химический состав, внешние параметры, марки, физико-механические показатели глиноземистого цемента. Способы производства цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.
реферат [21,7 K], добавлен 09.02.2010Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона. Подбор номинального состава бетона, определение водоцементного отношения. Расход воды, цемента, крупного заполнителя. Экспериментальная проверка и корректировка номинального состава бетона.
контрольная работа [46,7 K], добавлен 19.06.2012Анализ природно-климатических, грунтовых и гидрологических условий района строительства дороги. Определение сроков и объемов производства работ. Технология и организация строительства дорожных одежд. Контроль качества, охрана труда и окружающей среды.
курсовая работа [38,0 K], добавлен 23.04.2009Анализ объемно-планировочных решений. Сметная стоимость строительства. Определение номенклатуры и объёмов строительно-монтажных работ. Расчёт потребностей в основных строительных материалах. Общеплощадочный стройгенплан. Охрана труда и окружающей среды.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.01.2011Грунтовые условия участка строительства. Схема планировочной организации земельного участка. Архитектурные и конструктивные решения, организация строительства. Мероприятия по охране окружающей среды и по обеспечению противопожарной безопасности.
реферат [364,9 K], добавлен 28.07.2010Характеристика проектируемого объекта, расчет огнестойкости железобетонных конструкций. Вентилируемая фасадная система с лицевым слоем из композитных панелей. Требования пожарной безопасности. Применение огнезащитной вермикулитовой штукатурки "Совер".
дипломная работа [2,0 M], добавлен 05.09.2013Изучение порядка определения требуемой прочности и расчет состава тяжелого бетона. Построение графика зависимости коэффициента прочности бетона и расхода цемента. Исследование структуры бетонной смеси и её подвижности, температурных трансформаций бетона.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.07.2013Проект организации строительства крупнопанельного 1-секционного 12-ти этажного жилого здания в г. Краснодаре. Объемы строительно-монтажных работ, сметная стоимость и материально-технические ресурсы строительства. Мероприятия по охране окружающей среды.
курсовая работа [239,0 K], добавлен 21.06.2009Общая характеристика, структура и особенности организации технологического процесса производства цемента. Анализ динамики трудозатрат технологического процесса производства цемента. Оценка уровня развития технологий техпроцесса изготовления цемента.
контрольная работа [410,7 K], добавлен 30.03.2010Объем дорожного строительства. Строительство строительного покрытия. Материалы для дорожных работ. Плановый фонд времени. Бетоносмесительная установка непрерывного действия, насоса - дозатора воды. Технологическая схема производственного процесса.
курсовая работа [633,5 K], добавлен 22.04.2015Особенности конструктивных решений здания. Определение качества строительных материалов и конструкций в полевых условиях. Средства измерений и приборы для проведения неразрушающего контроля, диагностики и испытаний. Характеристика блоков сбора сигналов.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.01.2022Характеристика района строительства. Определение предварительного напряжения арматуры. Расчет прочности плиты. Выбор методов производства монтажных работ. Разработка календарного плана строительства здания. Определение сметной стоимости строительства.
дипломная работа [554,1 K], добавлен 07.02.2016Строительный раствор - искусственный каменный материал. Классификация строительных растворов. Свойства строительных растворов. Виды и применение строительных растворов. Подбор, приготовление и транспортирование растворов.
контрольная работа [13,8 K], добавлен 24.01.2007
