Зола уноса как удобрение

Документация ЗШМ

Советы технолога

Информация для технологов

Партнеры

Зола – уноса

Зола-уноса является тонкодисперсным материалом, который, состоит из частичек размером до 0,14 мм, образуется в результате сжигания твердого топлива на ГРЭС, после чего улавливается электрофильтрами и в сухом состоянии при помощи пневмотранспорта поступает в силосы накопители.

Состав и строение золы зависят от многих факторов, таких как вид сжигаемого топлива, его зольность, тонкость помола при его подготовке, химический состав минеральной части топлива и т.д.

Зола-уноса применяется:

Для улучшения свойств тяжелых бетонов: взамен части песка, как самостоятельный компонент и вместо части цемента.

При производстве легких бетонов. При подготовке оснований автодорог используются малоцементные бетоны. Зола-уноса также используется в шлакосиликатных бетонах, которые применяют для ремонта дорог, аэродромов, мостов, а также при устройстве полов, стойких к кислоте, в химических цехах, животноводческих комплексах, металлургических производствах.

При производстве пенобетона, введение её в пенобетонную смесь повышает агрегативную устойчивость смеси в период между началом и окончанием схватывания цементного теста, что позволяет предотвратить перемещение компонентов и предупредить негативное влияние на формирование структуры.

Зола-уноса легко заменяет цемент в производстве строительных растворов, товарных бетонов, готовых изделий. Она применяется в качестве добавки к цементу, при этом не снижая его активность, используется в приготовлении бетонов для строительства дорог, а также в качестве добавки к глине во время изготовления черепицы и кирпича.

Удобоукладываемость.

Влияние золы уноса тем больше, чем частицы мельче (в цементах на золе-уносе удельная поверхность частиц достигает 5000 см2/г). В каждом отдельном случае имеется оптимальная дозировка золы, которая позволяет получить наилучшую удобоукладываемость. Оптимум определить легко – строим график, где по оси абсцисс отложена дозировка золы в процентах, а по оси ординат пластичность смеси, определенная испытанием на расплыв на встряхивающемся столике

Таким образом, введение золы в состав смеси позволяет снизить расход воды затворения при той же удобоукладываемости, повысить однородность и плотность бетонной смеси на основе цемента М-500 и улучшить ее укладку, создать наилучшие условия для распалубки.

Добавление золы к бетонной смеси (в пределах 30—100 кг/м3) позволяет улучшить ее гранулометрию и в конечном итоге скорректировать состав песков, в которых не хватает мелких фракций. Зола может даже заменить часть песка (например на 20—30%). Введение золы в условиях стройки особенно целесообразно при наличии жесткой, тощей смеси с небольшим расходом цемента. Повышенное содержание золы способствует ускорению сроков схватывания, которые можно регулировать и с помощью добавок в холодное время года. Сроки схватывания заметно изменяются при нормальной температуре (20±5°С) у смесей одинаковой пластичности при содержании золы до 20—30%. Последние исследования показали, что существуют весьма эффективные ускорители твердения, применяемые в холодное время года, которые позволяют сократить сроки схватывания и повысить механическую прочность в самом раннем возрасте. Среди них наилучшим образом себя зарекомендовали алюминат натрия 2 Na20-Al203 и каустическая сода NaOH. Эти добавки применяются в пределах 0,2—0,5% в пересчете на натрий. Более высокое содержание алюмината или силиката натрия вызывает своего рода желатинирование в промежутках, заполненных водой. Подобное изменение порога сдвига может оказаться полезным при изготовлении бетонных изделий с немедленной распалубкой.

Уменьшение теплоты гидротации.

Теплота гидратации, выделяемая в процессе схватывания, уменьшается пропорционально содержанию золы. Это свойство представляет интерес при бетонировании массивных конструкций в жаркое время года.

Капиллярное поглощение и морозостойкость.

Капиллярное водопоглощение с добавлением к цементу золы-уноса повышается примерно на 10—20% на каждые 10% золы. Лабораторными испытаниями было установлено, что морозостойкость при этом немного снижается. Это уменьшение весьма незначительно при содержании 20% золы и не превышает допустимых пределов при равной удобоукладываемости теста. Известно, впрочем, что морозостойкость можно улучшить посредством воздухововлечения. Наилучшая защита затвердевшего бетона от замораживания— введение воздухововлекающих добавок. В целом цементы на золах уноса требуют несколько более высокой добавки для получения того же количества вовлеченного воздуха. Причина, несомненно, заключается в поглощении золой части поверхностно-активной добавки (углерод золы фиксирует гидрофобную область поверхностно-активных молекул).

Стойкость в агрессивной воде.

Можно констатировать, что применение цементов, на 20% состоящих из зол, или введение золы-уноса в бетонную смесь повышает стойкость материала в агрессивных водах при полном погружении (в морской или сульфатной воде). Это повышение объясняется тонкодисперсностью золы, увеличением абсолютного объема вяжущего, присутствием в небольших количествах извести и, главное, уменьшением содержания трехкальциевого алюмината клинкера (главного элемента, способствующего разрушению под воздействием сульфатов).

Заключение о преимуществах и недостатках применения зол-уноса.

Применение золы-уноса дает следующие преимущества: снижение стоимости вяжущего; некоторое улучшение помола; некоторое повышение конечной прочности; улучшение удобоукладываемости, облегчение распалубки; уменьшение усадки и снижение начального тепловыделения при гидратации; удлинение срока трещинообразования при испытании по методу кольца; повышение стойкости к чистым и сульфатным водам; снижение объемной массы бетона; повышение огнестойкости и сопротивления тепловому удару; меньший расход клинкера и удешевление вяжущего.

Среди недостатков применения золы следует отметить изменение цвета цемента (это относится к золам с высоким содержанием недожога, но на современных угольных электростанциях это содержание весьма невелико); снижение начальной прочности, особенно при низких температурах, хотя цемент с золой можно подвергать более тонкому помолу, несколько уменьшая расход воды при той же удобоукладываемости (в настоящее время известны весьма эффективные добавки-ускорители); снижение морозостойкости, хотя имеются средства для ее повышения (воздухововлекающие добавки). Кроме того, применение золы увеличивает число составляющих смеси, подлежащих контролю.

В заключение следует отметить, что преимущества золы-уноса далеко превосходят значение указанных выше недостатков.

Источник

Зола уноса и её уникальные свойства

301362 , Тульская обл. , г. Алексин ,

ул. Набережная, дом 40а

Зола уноса образуется при сжигании угля на теплоэлектростанциях. Она представляет собой тонко измельчённый материал, который хранят в бункерах. Сфера применения — производство строительных материалов и растворных смесей, удобрение почвы.

Состав золы уноса

Качественная термоактивированная зола уноса содержит большое количество высокоактивных (аморфных) оксидов алюминия и кремния, которые представлены в виде слабоспечёных пористых агломератов. Также в состав входят оксиды железа, магния, кальция, титана, калия, натрия и другие вещества. Если говорить о золе, полученной из бурых углей Подмосковного угольного бассейна, то она почти не содержит свободного оксида магния и пережжённого оксида кальция, которые отрицательно влияют на конечные характеристики.

По своему химическому составу продукт похож на природную глину, а по гранулометрии приближен к цементу. При этом в отличие от золошлаков он не включает в себя крупные куски сплавленной и спечённой золы.

Какими свойствами обладает зола уноса?

Уникальные свойства золы уноса лучше всего рассматривать в контексте её применения:

Высокая дисперсность и химическая активность. Зола энергично взаимодействует с портландитом, связывая его в низкоосновные гидроалюминаты и гидросиликаты кальция. Таким образом формируется гель, который снижает пористость цемента и запасает воду для дальнейшей гидратации. Это повышает плотность бетона, улучшает его водонепроницаемость и морозостойкость, избавляет от высолов. Кроме того, снижение количества портландита исключает образование «цементных бацилл», что увеличивает сульфатостойкость цемента. Также высокая дисперсность золы позволяет добавлять её в бетонную смесь без необходимости совместного помола.
Удобоукладываемость и способность к минеральной пластификации. Зола уноса имеет мелкие сферические частицы, которые действуют в роли своеобразных «подшипников», позволяя частицам наполнителя и заполнителя легче скользить друг по другу. Это уменьшает водопотребность растворов, повышает однородность бетонных смесей, увеличивает их пластичность и удобоукладываемость.
Устойчивость к агрессивным средам. Цемент, в который добавлено 20% золы уноса, становится более стойким при погружении в агрессивную воду, например, морскую либо технологическую.

Источник

Зола уноса: описание, состав, ГОСТ, особенности применения и отзывы

Во время сгорания топлива образуются отходы, которые называются золами уноса. Рядом с топками устанавливаются специальные устройства, улавливающие эти частицы. Они представляют собой дисперсионный материал, имеющий составляющие размером менее 0,3 мм.

Что такое золы уноса?

Зола уноса – тонкодисперсный материал с небольшими размерами частиц. Образуется она при сжигании твердого топлива в условиях повышенных температур (+800 градусов). В ней находится до 6 % несгоревшего до конца вещества и железо.

Образуется зола уноса при сжигании минеральных примесей, которые находятся в топливе. Для различных веществ содержание ее неодинаковое. К примеру, в дровах содержание золы уноса всего 0,5-2 %, в топливном торфе 2-30 %, а в буром и каменном угле 1 – 45 %.

Получение

Золы уноса образуются во время сгорания топлива. Свойства вещества, полученного в котлах, отличаются от тех, которые создают в лаборатории. Эти отличия затрагивают физико-химические характеристики и состав. В частности, при сжигании в топке происходит расплавление минеральных веществ топлива, что приводит к появлению компонентов недогоревшего композита. Такой процесс, который называется механическим недожогом, связан с увеличением в топке температуры до 800 градусов и выше.

Для улавливания золы уноса необходимы специальные устройства, которые могут быть двух видов: механические и электрические. При работе ГЗУ затрачивается большое количество воды (10-50 м 3 воды на 1 тонну золошлаков). Это является существенным недостатком. Чтобы выйти из такой ситуации, используют оборотную систему: вода после очищения от частичек золы повторно поступает в основной механизм.

Основные характеристики

Удобоукладываемость. Чем мельче частицы, тем больше влияние золы уноса. Добавление золы повышает однородность бетонной смеси и ее плотность, улучшает укладку, а также уменьшает расход воды затворения при одинаковой удобоукладываемости.
Снижение теплоты гидратации, что особенно важно в жаркое время года. Содержание золы в растворе пропорционально уменьшению теплоты гидратации.
Капиллярное поглощение. При добавлении 10 % золы уноса к цементу увеличивается капиллярное поглощение воды на 10-20 %. Это, в свою очередь, уменьшает морозостойкость. Для устранения этого недостатка необходимо незначительно увеличить воздухововлечение за счет специальных добавок.
Устойчивость в агрессивной воде. Цементы, которые на 20 % состоят из золы, более стойки к погружению в агрессивную воду.

Плюсы и минусы использования зол уноса

Добавка к смеси в виде золы уноса влечет за собой ряд преимуществ:

Снижается расход клинкера.
Улучшается помол.
Повышается прочность.
Улучшается удобоукладываемость, что облегчает распалубку.
Снижается усадка.
Уменьшается выделение тепла при гидратации.
Увеличивается время до появления трещин.
Улучшается устойчивость к воде (как чистой, так и агрессивной).
Уменьшается масса раствора.
Увеличивается огнестойкость.

Наряду с преимуществами, существуют и некоторые недостатки:

Добавление золы с большим содержанием недожога изменяет цвет раствора цемента.
Уменьшает начальную прочность при низких температурах.
Снижает морозостойкость.
Увеличивается число компонентов смеси, которые необходимо контролировать.

Виды золы уноса

Существуют несколько классификаций, по которым можно разделить золы уноса.

По виду топлива, которое сжигается, золы могут быть:

Антрацитовые.
Каменноугольные.
Буроугольные.

По своему составу золы бывают:

Кислые (с содержанием оксида кальция до 10 %).
Основные (содержание оксида кальция выше 10 %).

Переработка золы уноса

Для целей промышленности чаще всего используется необработанная зола уноса (без помола, просеивания и так далее).

При сгорании топлива образуется зола. Легкие и мелкие частицы за счет движения дымовых газов уносятся из топки и улавливаются специальными фильтрами в золосборники. Эти частицы и являются золой уноса. Оставшаяся часть именуется золой сухого отбора.

Соотношение между указанными фракциями зависит от вида топлива и конструктивных особенностей самой топки:

при твердом удалении в шлаке остается 10-20 % золы;
при жидком шлакоудалении – 20-40 %;
в топках циклонного типа – до 90%.

При переработке в воздух могут попадать частицы шлака, сажи и золы.

Зола уноса сухого отбора всегда сортируется по фракциям под воздействием электрических полей, которые создаются в фильтрах. Поэтому она является наиболее пригодной для применения.

Для снижения потерь вещества во время прокаливания (до 5 %) золу уноса в обязательном порядке гомогенизируют и сортируют по фракциям. Зола, которая образуется после сжигания малореакционных углей, содержит до 25 % горючей смеси. Поэтому ее дополнительно обогащают и используют как энергетическое топливо.

Где используются золы уноса?

Золы широко применяются в различных сферах жизни. Это может быть строительство, сельское хозяйство, промышленность, санитарная обработка

В производстве отдельных видов бетона используется зола уноса. Применение зависит от ее вида. Гранулированную золу применяют в дорожном строительстве для основания парковок, площадок хранения ТБО, велосипедных дорожек, набережных.

Зола уноса сухого улавливания используется для укрепления грунтов как самостоятельное вяжущее и быстро твердеющее вещество. Ее также можно применять для строительства дамб, плотин и других гидротехнических сооружений.

Для производства гидротехнического бетона золу используют в качестве заменителя цемента (до 25 %). Как заполнитель (мелкий и крупный) золу включают в процесс при производстве шлакобетона и блоков, применяемых при возведении стен.

Широко используется при производстве пенобетона. Добавление золы в пенобетонную смесь увеличивает ее агрегативную устойчивость.

Зола используется для санитарной обработки в условиях отсутствия воды. Она увеличивает уровень рН и убивает микроорганизмы. Ее применяют в уборных, а также в местах осадки сточных вод.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод о широком применении такого вещества, как зола уноса. Цена на нее варьируется от 500 р. за тонну (при крупном опте) до 850 рублей. Следует отметить, что при использовании самовывоза из дальних регионов стоимость может существенно меняться.

ГОСТы

Разработаны и действуют документы, которые контролируют производство и переработку золы уноса:

ГОСТ 25818-91 «Золы уноса тепловых электростанций для бетонов».
ГОСТ 25592-91 «Смеси золошлаковые ТЭС для бетонов».

Для контроля за качеством произведенной золы и смесей с ее применением используют и другие дополнительные стандарты. При этом отбор проб и все виды измерений также проводятся в соответствии с требованиями ГОСТов.

Источник