v
fe
Сущность; способ производства цемента или бетона, включающий добавку летучей золы в цемент или бетон на стадии производства, причем летучая зола содержит известь и продукты реакции из реакции, происходящей между известью и оксидами серы в связи с десульфурацией топочных газов. С целью исключения неблагоприятных воздействий сульфита кальция и реак- j ций знтрингита и увеличения применяемого количества летучей золы, содержащей отходы десульфу рации, сульфат кальция окисляется перекисью водорода уже перед производством цемента или бетона или в процессе.производства.
Изобретение касается способа получения цемента или бетона, включающего добавку летучей, золы в цемент или бетон на стадии производства, причем летучая зола содержит известь и продукты.реакции из реак дни, происходящей между известью и оксидами серы в результате десульфурации топочных газов.
Цель изобретения - стабилизация свойств вяжущего или бетона.
Поставленная цель достигается тем, что СПОСО& получения гидравлического цементного вяжущего или бетона путем перемешивания компонентов, включающих отход десульфурации .топочных газов электростанций - летучую золу, содержащую оксид кальция предпочтительно полностью покрытий сульфатом кальция, предусматривает получение сульфата кальция путем
окисления сульфита кальция, покрывающего оксид кальций впрыскиванием перекиси водорода в топочные газы при температуре ниже температуры в топке или путем введения перекиси водорода в воду затворения, при этом в топочные газы перекись водоро- да вводят в количестве в 0. раза, а в воду затворения в 0,5-2 раза большем эквивалентного количества окисляемого сульфита кальция.
Способ предусматривает содержание золы в количестве не более 65% от веса цемента.. При дополнительном введении .тонкомолотого кислого шлака содержание золы составляет не более 50% от веса кислого шлака.
Способ был опробован добавкой пере.- киси водорода в водную смесь бетона. Контрольные испытания без окисления
С CJ 00 N3 VI О
СА)
перекиси водорода проводились одновременно с такой же золой.и соответствующим образом с такой же золой, которая не содержит ни извести, ни гипса, ни сульфита кальция, то есть без применения метода десульфурации. Предполагалось, что окисленная зола десульфурации должна бы придать почти такую же прочность бетону, как обычная зола, используемая соответственной для этой цели. Вопреки ожиданиям было установлено, что зола, окисленная перекисью, дала значительно лучшие результаУвеличение количества воды, если ис пользуется зола, содержащая продукт десульфурации объясняется тем. что содержащая продукт десульфурации объясняется тем, что содержащий в таком виде золы гипс быстро связывает воду. Все испытаний были предназначены для получения бетонной массы, подобной влажной земле, которая остается когезивной при сжатии.
Полученные прочности видны из табл. 1, в которой они даются как прочность при изгибе (МРа), поскольку .только прочность при сжатии в этом продукте не была преимущественной..
Помеченный звездочкой продукт содержал Н202 более 60% эквивалентного количества, которое уменьшило плотность в связи с микропузырьками, образующимися при распаде перекиси.
Из результатов видно, что бетон, содержащий отходы десульфурации, полученный по рецепту ЛЗ. имел показатели прочности значительно лучше, чем у других бетонов. Соответственно, бетон, полученный по рецепту Л4, содержащий отходы десульфурации и перекись водорода более, чем 60% от эквивалентного количества сульфита кальция, имел показатели прочности лучше, чем бетон, полученный соответствующим образом с добавкой чистой летучей золы. В соответствии с этим, бетон, полученный согласно изобретению с добавкой летучей золы, содержащей отходы десульфурации.
ты, чем обычно используемая летучая зола, не содержащая известь.
Подробнее изобретение будет описано посредством следующим примеров, в которых проводились испытания путем добавки перекиси водорода к водной смеси в количестве на 30 и 60% больше эквивалентного количества, соответствующего реакции окисления сульфита кальция, содержащегося в летучей золе.
Приме р 1. Бетон для покрытия дорог был получен по следующим рецептам:
имел равные или лучшие показатели прочности, чем ранее применявшиеся бетоны и был получен с меньшими затратами. Было установлено, что то же самое имеет место, когда используется перекись водорода в количестве в 1,5-2 раза больше эквивалентного количества сульфита кальция, содер- жащегося в смеси.
.Зола по изобретению была испытана на ее применимость в количестве ингредиента в производстве суперсульфатного цемента,
Суперсульфатные цементы обычно содержат:
порошкообразный окислительный шлак и 90% безводный гипс10%
активирующая
известь сверх 100% 0,3-0,4% Как упоминалось выше, испытания и эксперименты показывают, что показатели прочности быстро падают с увеличением количества извести, когда бетон производится известным ранее способом. Вместо извести активирование может проводиться цементом, причем количество цемента должно составлять около 3-5%. Смесь, полученная в
результате процесса десульфурации, содержит свободную известь обычно в количестве более 20 % в зависимости от условий работы и степени десульфурации. Исходя из выше- упомяяутых значений при этом можно до-.
бавлять только 5-20% названной золы в суперсульфатный цемент без заметного
ухудшения показателей прочности. В эксперименте был приготовлен суперсульфатный щемент, в котором сульфит кальция содер- |жался в золе, которая была получена в виде (продукта десульфурации, был окислен перекисью.
В смесях были использована вода в ко- /шчестве около 90-95 л, например, подвер- (ая их аналогичным условиям влажной Земли,
Прочность при изгибе под напряжени- 0м (МРА) после высушивания блоков при JI5°C представлена в табл.2.
Из результатов испытаний очевидно, что Лайфэк зола, содержащая суперсуль- фатный цемент, приготовленный по рецеп- ty:,
СП имеет значительно лучшие показатели прочности, чем бесклинкерный шлако- бый цемент, приготовленный по рецепту С. |Сроме того очевидно, что большое количество свободной извести не препятствует развитию прочности, Совершенно неожиданно Результаты оказались противоположными указанным в литературе, так как не было .тмечено никакой чувствительности относительно количества извести, а количество Лайфак золы, окисленной перекисью, в частности, не было критическим.
Как указывалось выше, использование /(етучей золы, полученной Лайфак способ ом, особенно предпочтительно, корда при- Меняется способ, предлагаемый согласно Настоящему изобретению. При использова- н|ии Лайфак метода частицы оксида кальция Образованного в топке котла, вначале покрываются слоем гипса, а затем слоем суль- „фита кальция для получения трехслойных частиц. Это проиллюстрировано на прилагаемой фигуре, которая представляет схему в поперечном разрезе частицы, полученной /)айфак методом, как видно в электронном микроскопе. Частица, представленная на фигуре, содержит оксид кальция 1 в середине, и оксид кальция пок-рыт слоем гипса .2, образованным в основном в топке котла.
П.р и м е р 2. Суперсульфатный цемент SSC был приготовлен в следующих соотношениях, смесей, смеси были спрессованы в блоки в вибропрессе для изготовления бетона, и блоки подверглись испытаниям на их прочность при изгибе под напряжением.
Слой сульфита кальция был образован на гипсовом слое на последней стадии в связи с активированием водой. В настоящем способе слой сульфита кальция 3 окисляется в гипсе перекисью водорода. Способ, согласно изобретению, может в частности успешно применяться с пользованием летучей золы, содержащей частицы, образованные таким образом, так как после перекисного окисления частицы содержат два перекрывающих гипсовых слоя, образованных на разных стадия. Эти гипсовые слои очень плотные и трудно проницаемые Для гидроокиси кальция.
Эитрингитная реакция, образующая фазу, которая может быть описана формулой
СаО - AiaOs - CaSCM - HteO
требует, чтобы оба сульфата и свободная известь одновременно находились в присутствии алюминатов. Так как известь, содержащаяся в золе десульфурации, образованной как описано выше, герметизируется под слоем гипса после этапа окисления, эта свободная известь оказывает запоздалое воздействие на реакции, за счет чего происходит не резкое образование эн- трингита с последующим разрывом образовавшихся кристаллических связей за счет вспучивания энтрингита. Запоздалое выделение извести в дальнейшем будет компенсироваться при нормальных пуццолановых реакциях, и их концентрация никогда не будет увеличиваться до опасных значений. Та- .ким образом неблагоприятное воздействие реакций эитрингита, происходящих в летучей золе, получаемой Лайфак методом, может быть исключено очень действенно,
поэтому предпочтительно, чтобы материал не был измельчен..
Результаты, соответствующие результатам, полученным в приведенных выше примерах, получают, когда перекись водорода смешивается с водой для замеси в Лайфак реакторе в количестве в 0,5-4 раза больше эквивалентного Количества сульфита кальция, обычно образующегося в реакции, в силу чего окисление и герметизация частиц извести происходит тем же образом. При упомянутых выше количествах перекиси водорода полученные значения прочности по Существу равны или выше, чем значения прочности известного цемента или бетона, Содержащих летучую золу. Однако за пределами этих границ наблюдается довольно быстрое падение в показателях прочности.
Выше изобретение было описано в качестве, примера и изобретение ограничивается этим примером. Согласно изобре- тению, перекисное окисление может применяться для всех видов летучей золы, содержащей продукты реакции извести и серы при получении цемента и бетона. Подобным же образом, перекись водорода может впрыскиваться в то/ючные газы вместе с впрыскиванием воды или отдельно. :. .. .,. ; v . . . .
Формула изобретения
отход десульфурации топочных газов электростанций - летучую золу, содержащую оксид кальция, предпочтительно полностью покрытый сульфатом кальция, отличающий с я тем, что. с целью стабилизации
свойства вяжущего или бетона и упрощения способа/сульфат кальция получают путем окисления сульфита кальция, покрывающего оксид кальция, вспрыскиванием перекиси водорода ,в топочные газы при
температуре ниже температуры в топке или путем введения перекиси водорода в воду затворения,при этом в топочные газы перекись водорода вводят в количестве, в 0,5-4 раза, а выводу затворения в 0,5-2 раза большем эквивалентного) количества окисленного сульфита кальция.
Та-б л и ц а 1
Таблица 2
| Заявка ФРГ N° 3636402, юкС 04 В 7/26, 1988. |
