Введение к работе
Актуальность работы. Канско-Ачинский буроугольный бассейн включает более десятка месторождений и является самым крупным в России. Сжигаются угли КАТЭКа, в основном, в Сибири, а в последние годы - на Урале и ряде других регионов страны. Широкомасштабному использованию зол этих углей в производстве бетонов препятствуют, главным образом, две причины. Во-первых, широкий разброс химического и фазового состава зол приводит к существенному различию свойств конкретных партий золы. Во-вторых, наличие в них свободного СаО в трудно гидратируе-мом состоянии может снижать прочность и долговечность бетона из-за возникающих деструктивных процессов в затвердевшем бетоне.
Чтобы эффективно работать с таким неоднородным материалом, как зола углей КАТЭКа, необходимо иметь зкепрес-методы оценки свойств конкретной партии золы и рекомендации по её рациональному использованию.
Работа выполнялась в рамках прграмм „Энергия" (Т. 01), „Строительство" (Тема 2-2) и ряда региональных программ.
Цель is задачи исследования. Целью работы является исследование и оценка свойств зол углей КАТЭКа, выявление закономерностей изменения свойств тяжелых бетонов, полученных с их использованием, а также разработка научно-методического обеспечения устойчивых технологий золосодержагцих бетонов.
Для достижения поставленной, цели необходимо решить следующие задачи:
изучить статистику колебаний состава и свойств зол, выявить взаимосвязи между ними;
разработать методы экспресс-анализа зол, позволяющие оперативно оценивать их свойства в заводских условиях;
установить зависимость свойств смешанного золоцементного вяжущего от состава добавляемой золы;
разработать методы определения оптимального состава бетонов с золой;
исследовать влияние состава зол и условий твердения бетона на его свойства;
разработать рекомендации по эффективному использованию бу-роугольных зол КАТЭКа в технологии бетона в зависимости от их свойств, проверить рекомендации в заводских условиях и пнедрить разработанные технологии.
4 Научная новизна:
установлена зависимость гидравлической активности золы и золо-цементного вяжущего от разности температур теплового эффекта ранней гидратации золы (At); разработана классификация зол но показателю At;
установлена зависимость собстееняых деформаций при твердении буроугольных зол и золоматериалов от содержания в золе открытого свободного СаО и показателя С, представляющего собой долю открытого свободного СаО от его общего (открытого и закрытого) количества; разработана методика разделения свободного СаО на открытый н закрытый другими фазами; предложена классификация зол по деструктивной опасности;
установлена линейная зависимость прочности золосодержащего бетона от показателя At добавляемой золы для подвижных бетонных смесей и квадратичная - для жестких.
Практическая ценность:
разработанны методы экспресс- анализов позволяющие в течение 30-60 мин установить гидравлическую активность и деструктивную опасность конкретной партии золы (Патент № 1811605 от 22.02.91 г), а также рассчитать активность смешанного золоцементного вяжущего;
предложены способы назначения состава бетона с золой и технологические приемы но снижению возможной деструкции, что даст возможность эффективно использовать практически любую партию золы, при этом экономия цемента составляет от 12 до 30%;
разработанны рекомендации, соблюдение которых обеспечивает получение золосодержащих бетонов, отвечающих требованиям норматившлх документов но прочности и долговечности.
Реализация работы. Разработанная комплексная методика экспресс-анализов электрофильтровых высококальциевых зол внедрена на Барнаульской ТЭЦ-3 с 1990 года.
В настоящее время более 50% продукции на Барнаульском КЖБИ-2 выпускается с использованием высококальциевой золы в соответствии с разработанными рекомендациями. Фактический годовой экономический эффект составляет около 200 млн.руб. Подготовлена и передана необходимая документация для внедрения производства золосодержащих бетонов на Барнаульском ЗЖБИ-100.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены: на 48-й 4- 54-й ежегодных научио-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов АлтГТУ (1990-1996 Г.Г.); на региональной научно-практической конференции „Резервы производства строительных материалов" (Барнаул, 1991 г.); на межреги-
5 ональной научно-технической конференции „Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов" (Новосибирск, 1993 г.); на международной конференции „Прогрессивные материалы и технологам для строительства" (Новосибирск, 1994 г.); на международной научно-технической конференции „Композиты - в народное хозяйство России" (Барнаул, 1995 г.); на 53 научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава с участием представителей строительных, проектных и научно-исследовательских организаций, Новосибирской государственной академии строительства (Новосибирск, 1996 г.).
Публикации. Основные научные положения диссертации опубликованы в монографии и 16 печатных работах. Получен патент России.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, сниска литературы из 132 наименований, 6 приложений. Работа изложена на 117 страницах машипописпого текста, содержит 36 рисунков и 63 таблицы.
