Предложения по использованию в дорожном строительстве минеральных вяжущих веществ на основе отходов промышленности и местных материалов
МИНИС Т ЕРС ТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОРОЖНЫЙ П РОЕК ТНО-ИЗ ЫСКАТЕЛЬСКИЙ
И НАУЧНО-И ССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ГИПРО ДОРНИИ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ДОРОЖНОМ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ
МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ
ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(Вводятся впервые)
Утверждены Минавтодоро м
РСФСР
Протокол № 4 от 3. 1У.79
Москва 1979
ПРЕДИСЛОВИЕ
Испол ь зование промышленных отходов и местных материалов для производства неорганических вяжущих веществ, которые могут частично заменить цемент в дорог ом строительстве, явл яется актуа льной задачей. В Ги продорнии в течение ряда лет проводятся исследования по разработ ке вяжущих веществ на основе гранулированных топливных шлак ов и других материал ов, разра ботаны «Рекомендации по использова нию шлаков тепловых электростанций РСФСР при строительстве а втомобильных дорог» (М., 19 74).
С 1 976 г. по заданию Ми навтод ора РСФСР в соответствии с единым координа ци онны м планом при участии Ги продорнии , ряда его филиалов, а также других организаций ведутся широкие исследования по разработке неорганических вяжущи х веществ из отходов промышленности и местных ма тери алов дл я основных регионов РСФСР. По результатам исследований в 1 976 г. подготовлены «П редлож ения по использованию местных материалов и отходов промышленности при производстве неорганических вяжущих на основе зол и шлаков ТЭС, металлургических шлаков, отходов промышленности и др.», в которых рекомендовано для дорожного строител ьства в различны х региона х РСФСР 11 вид ов вяж ущих веществ.
В «Предло же ниях» приведены материалы по вновь ра зработанным организациями-участника ми координационного плана - вяжущим на основе нефелиновых ш ламов, пыли уноса цементных заводов, гранули рованных доменных шлаков и др. С целью подготовк и, в 1 980 г. «Рек омендаций» по и спользованию в дорожном строительстве неорганических вяжущи х веществ на основе отходов промыш ленности и местных материалов, в настоящих « Предложениях» объединены матери алы исследований 1 976 и 1 977 гг.
В разработке «Предложений» приняли участие канд. техн. наук. А.С. Пополов, инженеры О.Н. Кондратьева, И.А. П атки на (Гипродорнии), канд . техн. наук Ю .М . Сухоруко в ( Рост о вский-на -Дону фи лиа л Ги прод орнии ), канд. тех. наук В.П . Ш лепкин (Саратовский филиал Гип род орнии), инж ен еры В.В. Си ротюк , В.Г . Степанец (Си бАДИ ), канд. техн. наук Г.М . Т арна руцкий (НИИЦ емент), к анд. техн. наук Л.Е . Тылев ич (Гип родорнии ).
Составитель и ответственн ый за выпуск канд. техн . наук А.С. П ополов .
Заместитель директора Гипродорнии по нау ч ной
работе доцент, канд. техн. наук
А .П . Васил ьев
Замечания и пред л ож ения нап равлять по адресу: 1 09089, Москва, набережная Мориса Тореза, 3 4.
Гипродорнии, отдел дорожно-строительных материалов.
2 . ОБЩИЕ ПОЛО женИЯ
2. 1 . Разработанные и пре д лагаемые для строительств а автомо бильны х дорог вяжущие относятся к неорганическим гид рав лическим вяжущим веществам, которые способны гид рати ров аться при затворении водой, образуя пластичное тесто, и со време нем превращаться в искусственный камень в водных, воздушно-влажн ых и воздушно-сухих ус ловиях.
2.2 . Минералогически й и структурно-фазовый состав местных вяжущих разнообразен и зависит от входящих в них минеральн ых компонентов. В большинстве случаев эти вяжущие отличаются от известны х разновидностей портландцемента замедленным твердением и значите льным увеличением прочности в 90- и 180 -су точном возрасте по сравн ению с прочностью в стандартный срок испытания 28 суток.
2.3 . По виду основного сырь я все иссл едуемые вяжущие можно разделить на следующие группы:
а) на основе зол и шлаков тепловых электростанци й;
б) на основе металлургических шлаков;
в) на основе отхо д ов химической промышлен ности;
г) на основе отходов керамической и цементной промышленност и;
д) на основе природного сырья.
2.4 . Территориальное размещение и производительность установок по производству неорганических вяж ущи х на основе двух и более видов отходов промышленности или местных материалов должно быть обосновано технико-экономическим расчетом в к ажд ом отдельном случае с учетом местных условий.
2.5 . Свойства вяжущих исс ле дов ались при положительных температурах. Для применения вяжущих в дорожных конструкциях при низких положи тельных и отрицательных температурах требуются доп олни тельные исследования.
2.6 . Данные «Предложения» предназначен ы для выбора сы рь я в зависимо сти от места его расположения, качества и других региональных условий, опред еления области при менени я вяжущих и подбора со ставов доро жно-строительных материалов, отв ечающих т ре бованиям соотве тствующих нормативных документов.
3 . ТРЕБОВАНИЯ К ВЯЖУЩИМ И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЙ
3. 1 . К гидравлическим вяжущим на основе местных материалов и отходов промышленности , п редназначенным для строительства и ремонта автомо бильных дорог, предъявляются следующие требования:
а) по марк е;
б) по пластичности раствора из смеси вяжущего с нормальным песком состава 1 :3 при определении марки;
в) по равном е рности и зменения объема при тве рдении;
г) по срокам схватывания;
д) по тонкости помола.
3.2 . Вяжущие должны иметь м а рку не ниже 1 00.
Марка вяжущего определя е тся предел ом прочности при изгибе образцов- балочек размером 40 ´ 40 ´ 1 60 мм и сжатии их половинок из раствора состава 1 :3 (по массе) с нормальным песком, изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 31 0-76 и испытанных через 90 суток после изготовле н ия. До испытаний образцы хранят в воде или в воздушно- влажны х условиях при температуре 20 ± 2 ° С и относительной влаж ности воздуха 90 - 1 00 %.
3.3 . Образцы балоч ки и их половинки при испытании должны иметь прочность при изгибе и сжатии не ниже величин, указанных в табл. 3.1 .
Таблица 3 .1
Марки вя ж ущих веществ
Наименова ни е по казателей |
Сроки испытаний в сутках |
Марки |
||||
1 00 |
200 |
300 |
400 |
500 |
||
Предел прочности при сжатии образцов, к гс/ см2, не менее |
28 |
5 0 |
1 00 |
1 50 |
20 0 |
250 |
90 |
1 00 |
2 0 0 |
300 |
400 |
500 |
|
Предел прочност и при изгибе об разцов, кгс/с м2, не менее |
28 |
1 0 |
1 5 |
20 |
25 |
30 |
90 |
20 |
25 |
35 |
45 |
55 |
3.4 . Пластичность раствора характериз у ется расплы вом стандартного конуса раствора из смеси вяжущ его с нормальным песком в соотношении 1 :3, который должен быть в пределах 1 05 - 110 мм после 30 встряхиваний на встряхивающем столике.
3.5 . Вяжущие при испыт а нии образцов- лепеш ек кипячением в воде должны по казывать равномерность измен ения объема. Испытания производят по ГОСТ 31 0-76 со следую щими и змен ениями: перед кипячением образцы хранят в ваннах с ги дравлическ им затвором до образования цементного камня (для медленно твердеющих вяжущих - более 24 часов).
3.6 . Н ачало схватывания для всех вяжущих должно наступать не ранее 2-х часов от начала затворени я, конец схватывания - не ранее 6 - 8 часов (испытание по ГОСТ 31 0- 76).
3.7 . Тонкость помола вяжущих следует определять по двум показателям: удельной поверхности в см2/г и остатку на сите № 008 в % (ГО СТ 31 0- 76). Оптимальная удельная поверхность должна уста навливаться для каж дого вида вяжущего. Остаток на сите № 008 не должен превышать 1 5 %.
3.8 . Нормальная густота цементного теста характеризуется количеством вод ы затворени я, выраженным в процентах от массы вяжущ его (определение - по ГОСТ 31 0- 76).
3.9 . Удельный вес и объемную насыпную массу вяжущих определяю т по ГОСТ 31 0-76.
3. 1 0 . Мороз о стойкость и стойкость при попеременном увла жнени и и высушивании цементного камня следует определять в соответствующих м атериа лах (мелкозернистый и обычный бетон, укрепленные грунты и о бломочные материалы). Долгове чность материалов характеризуется к оэфф ициентом стойкости после определенного коли чества циклов соответствующих испытаний.
4 . ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
4. 1 . Для приготовления неорг а нических вяжущих, согласно настоящим «Предложениям», рекомендуется использовать золы и шлаки ТЭС, образующиеся при сжигании эки бастузски х и кузнецких и других видов угля, доменные гранулированные, ферромарганц евые и ваграночные металлургические шлаки, нефелиновые шл амы, природные материалы (кварциты, известняки, песчаники, опоки), отходы керамической промышленности (керамзит) и о тход цементной про мышленности (цементная пыль уноса).
4.2 . Нефелиновый шлам является отходом производств а алю миния. Он содержит 70 - 85 % цементного минерала бели та, обусловливающего нарастание прочности вяжущего на его основе.
4.3 . Э ки бастузский уголь поставляется на 1 7 крупнейших электростанций городов Сибири и Казахстана. Зольность угля - 40 %. Объем запасов золы и ш лака - 21 00 тыс. т. Вследствие высокой зольности уг л я Эки бастузского месторождения и большого о бъема золы- уноса в продуктах сжи гани я топлива последняя рекомендуется для производства неорганических вяжущих веществ.
Зола-уноса э ки басту зски х углей представляет собой тонко дисперсный порошок серого цвета, однородный по составу. Зола содержит 33 % стекл оф азы. В золе содержится до 50 % глини стого вещества о т слабо ам орфи зиро ванн ого до ам орф изированн ого .
Угли К узбас са используются на огромной территории страны от Урала до Красноярского края, на них работают теп ловые электростанции Кемеровского, Новосибирского, Томского и других экономических районов. Золошлак овый материал от сжигания кузнецких углей на 90 % представлен стекл оф азой. Кристаллическая фаза неоднородна и представлена рядом малоактивных минералов.
4.4 . Для производства неорган ически х вяжущих веществ предусматривается использовать золы, шлаки и золошлаковы е смеси, образующиеся от сжигания донецкого антрацитового угля на ряде ТЭС и ГРЭС юга РСФСР.
4.5 . Для производства вяжущих веществ рекомендуется использовать золо шл аковые отходы Толь яттин ской ТЭЦ (Куйбышевская обл.). Содержание гранулированного шла ка в составе смеси - 20 - 30 %.
4.6 . Доменные металлургические шлаки представляют собой отход производства О рс ко-Хали ловского металлургического комбината на Южном Урале.
Ваграночные металлургические шлаки отличаются от доменных шлаков более высоким содержанием стеклофазы. В СССР в ы пускается 1 ,5 млн. т в год гранулированных металлургических шлаков ваграночного производства.
4.7 . Для производства шл акощелочны х вяжущих веществ в условиях Западного Урала рекомендуется использовать гранулиров а нные доменные шлаки Чусовского завода (Пермская обл.).
Для производства шлако щ елочны х вяж ущих в условиях Урале и За падной Сибири рекомендуется использовать гранулированные доменные шлаки Карагандинского, Челябинского и Магнитогорского метал лургических комбинатов.
4.8 . Для получения неорганических вяжущих веществ рекомендуется использовать пыль уноса цементных заводов Поволжья-Се б ряковск ого (В олгоградская обл.) , Новотроицкого (Оренбургская обл.) и Новоульяновского (Ульяновская обл.) . На д ругих указанных предприятиях выход цементной пыли не учитывается.
4.9 . Х имический состав отходов промышленности и местных материалов, используемых в качестве основного сырья для производств неорганически х вяжущих п редставлен в табл. 4.1 .
4. 1 0 . В качестве активизаторов твердения рекомендуется использовать следующие материалы: портл а ндцемент марок 300 - 500, отвечающий требованиям ГОСТ 10178 -76, хлористый ка льций и с ульфитно-дрожжевую бражку, о твечающие требованиям соответствующих стандартов: ГОСТ 450-77 - хлорид к а льция (кальций хлористый) технический; М РТ У 1 3-64-35-66 «Концентраты сульфитно-дрожжевой бражки».
4. 11 . Золы уноса для приготовления м е стных вяжущих веществ должны удовлетворять следующим требованиям:
а) содер жа ние с ернистых и сернокислых соединений (в пересчете на SO 3 ) - не более 3 %;
б) п отери в массе при прокаливании - не более 5 %;
в) удельная поверхность - не менее 3000 см2/г.
Та бл ица 4.1
Хи ми ческий сос тав отходов промышленности и местн ых материалов
Группа |
Наименования |
Содержание сухого вещества, % |
п.п.п. |
|||||||||||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
FeO |
TiO2 |
MnO |
CaO |
MgO |
SO3 |
S |
K2O |
Na2O |
|||
Шлаки и золы ТЭС |
экибастузская зола |
53,97 |
26,36 |
8,5 |
- |
- |
- |
2,52 |
0,82 |
0 ,65 |
- |
- |
- |
3,72 |
кузнецкая зола |
53,47 |
22,42 |
7,95 |
- |
- |
- |
5,31 |
1 ,98 |
0,8 |
- |
- |
- |
1 0,1 2 |
|
кузнецкий шлак |
55,0 |
1 2,3 |
1 8,26 |
- |
- |
- |
7,75 |
2,23 |
0,60 |
- |
- |
- |
0,59 |
|
золошлаковые от ходы ТЭС юга РСФС Р: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зола |
50 - 52 |
20 - 22 |
11 - 1 8 |
- |
- |
- |
3 - 6 |
1 - 2 |
1 |
- |
4 - 5 |
- |
16 - 32 |
|
шла к |
44 - 5 0 |
2 1 - 22 |
1 6 - 1 9 |
- |
- |
- |
6 - 8 |
2 - 3 |
0,2 - 0,5 |
- |
5 - 6 |
- |
0 - 1 |
|
з олош лаковая смесь |
46 - 51 |
20 - 21 |
1 6 - 18 |
- |
- |
- |
5 - 6 |
1 - 2 |
0,5 - 0,9 |
- |
4 - 5 |
- |
1 3 - 20 |
|
зол ошла ковые отходы Тольятинской ТЭС: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
золо ш лако вая смесь |
6 0 |
16,6 |
9,50 |
- |
- |
- |
4, 1 |
1, 7 |
- |
0,0 1 |
- |
- |
2, 11 |
|
гранулированный шлак Чусовского завода |
62,3 |
19, 0 |
6 ,6 |
- |
- |
- |
4,2 |
1 ,8 |
- |
0,05 |
- |
- |
2,03 |
|
Металлургические шлаки |
доменный |
39,6 |
8,4 |
0,94 |
- |
0,6 |
0, 11 |
45,6 |
3,2 |
- |
0 ,9 |
- |
- |
- |
вограночный |
4 1 ,3 |
1 2,3 |
0,9 |
4,95 |
0,72 |
0,3 1 |
3 1 ,8 |
0,67 |
сл |
0 ,25 |
0,56 |
0,38 |
4,4 |
|
Природные мат е риалы |
кварцит |
96,05 |
1 ,75 |
0,8 |
- |
- |
- |
0,5 |
0,06 |
0,6 |
- |
- |
- |
0,1 |
из в естняк плотн ый |
1 0,04 |
2,3 |
1, 4 |
- |
- |
- |
45,9 |
1, 49 |
0,3 |
- |
- |
- |
38, 2 |
|
и з вестняк пористый |
36,0 |
3, 1 |
5,9 1 |
- |
- |
- |
27,7 |
2, 1 9 |
0,3 1 |
- |
- |
- |
24,5 |
|
песча ни к |
6 4,0 |
1 6,02 |
8,7 |
- |
- |
- |
3,6 |
1 ,6 |
0,2 |
- |
- |
- |
5, 1 8 |
|
опока |
81 ,76 |
6,67 |
4,35 |
- |
- |
- |
2,04 |
1,16 |
сл |
- |
0 ,2 4 |
1 ,5 |
2 ,51 |
|
Прочие о б ходы |
цементная пыль |
1 5,73 |
2,66 |
1 ,76 |
0,5 |
0, 1 6 |
- |
46,5 1 |
0,67 |
4,08 |
сл |
1 ,92 |
0, 4 |
2,52 |
агло п ори т |
68,44 |
11 ,77 |
5,3 |
- |
- |
- |
9,73 |
2, 1 9 |
0,16 |
- |
- |
- |
1 ,6 |
|
Металлургические шлаки |
Маг ни того рского комбин ата |
39 - 40 |
1 2 - 1 3 |
0,3 - 0,4 |
- |
- |
0,9 |
33 - 35 |
9 - 11 |
- |
- |
- |
- |
- |
Челяби н ск ого заво да |
39 - 40 |
1 2 - 1 5 |
0,3 - 0,4 |
- |
- |
0,8 - 1,0 |
32 - 36 |
8 - 10 |
- |
- |
- |
- |
- |
4. 1 2 . Для приготовления вяжущих могут быть использованы шлаки, образующиеся при сжигании различных видов угля в котлах Т ЭС , в которых шлаковый расплав охлаждается водой (гранулированные топливные шлаки).
Шлаки должны удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 4.2.
Табли ц а 4.2
Требования к т опливным шлакам
Показатели |
К ислые шлаки |
Сверхкислые шлаки |
Модуль основности |
0,6 |
0,6 |
Моду л ь активности, не менее |
0, 1 5 |
0,25 |
Содер ж ание серни сты х и сернокислы х соедин ений ( в пересчете на SO 3 ), %, не менее |
3 |
3 |
Потери при прокаливании, % , не более |
1 |
1 |
4. 1 3 . Для приготовления вяжущих могут быть использованы высокоактивные и активные шлаки черной металлургии (ваграночные, сталеплавильные и др.) .
Шлаки считают высокоактивными, если после испытания образцов в соответствии с ГОСТ 3344-73 предел их прочности при сжатии будет более 50 кгс/см2 . Если предел прочности образцов при сжатии будет 25 - 50 кгс/см2, шлаки считают активными.
4. 1 4 . Для пригото в ления вяжущих используют шлаки, устойчивые против всех видов распада в соответств ии с требованиями и ме тодикой испытаний по ГОСТ 3344 -73.
4. 1 5 . Для приготовления вяжущих веществ используют аглопоритов ы й щебень или отходы дробления аглопоритового щебня, представляющий собой искусственный пористый материал, получае мый при термической обработке силикатного сырья методом агломерации.
4. 1 6 . Потери в весе при прокаливании аглопоритового сырья должны быть не более 3 %.
4. 1 7 . Потери в весе при определении стойкости аглопоритового сырья против силикатного распада должны быть не более 8 %, а против жел е зистого распада - не более 5 %.
4. 1 8 . Для приготовления вяжущих веществ применяют керамзитовый гравий и ли отходы дробления керамзитового гравия, представляющего собой искусствен ный пористый материал, который получают вспучиванием при обжиге силикатных пород.
4. 1 9 . Керамзитовое сырье н е должно содерж ать из вестковых и других в ключений , вызывающих потерю в массе при к ип ячении более 5 %.
4.2 0 . Общ е е соде рж ание в керамзитов ом сырье сульфатных соединений в пересчете на SO 3 не долж н о быть более 3 %, в том числе сод ержан ие водо раствори мы х сульф атных с оедин ений в пересчете н а SO 3 - не более 1 %.
Содержа ни е в керамзитовом сырье сульфидных соедин ений в пересчете на SO 3 не должно быть более 1 %.
4.2 1 . Для приготовления вяжу щ их веществ применяют местные каменные материалы и отходы дробления всех групп горных поро д, удовлетворяющие требованиям СНи П I Д -2-70 .
5 . СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ВЯЖУЩИХ
5. 1 . Физик о -механические характеристики неорганических вяжущих на основе золошл аковы х материалов и цементной пыли представлены в таблиц ах 5.1 и 5.2 .
Вяжущие всех с о ставов имеют по выш енн ую прочность при изгибе.
Для повышения активност и зольных и шлаковы х вяжущи х рекомендуется увеличивать тон кость помола до 5000 см2/г.
5.2 . Физико-механические характеристики неорганических вяжущих на основе нефелинового шлама и металлургических шлаков представлены в таблицах 5.3 и 5.4 .
5.3 . Физико - механические характеристики неорганических вяжущих на основе естественных матери алов и отходов керамическо й промышленн ости представлены в таблицах 5.5 и 5.6 .
Таблица 5 .1
Свойст в а вяжущих на шлаках и золах ГЭС
Вид сжигаемого угля |
Состав в % по массе |
Удельная поверхность, см2/г |
Нормальная густота, % |
Сроки схватывания, час - мин |
Равномерность изм е нения в объеме |
|
||||
шлак |
зола |
золошлак о вая смесь |
пор т ланд цемен т |
|||||||
начало |
конец |
|
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 0 |
|
Кузнецкий |
7 0 |
- |
- |
30 |
3200 |
29 |
6 - 30 |
9 - 45 |
в ы держ . |
|
70 |
- |
- |
30 |
3600 |
30 |
6 - 45 |
9 - 45 |
-"- |
|
|
80 |
- |
- |
20 |
3250 |
29 |
7- 1 5 |
1 0-30 |
-"- |
|
|
8 0 |
- |
- |
20 |
36 8 0 |
30 |
7 - 45 |
11-0 0 |
-"- |
|
|
- |
5 0 |
- |
50 |
3500 |
37 |
6 - 45 |
9 - 45 |
-"- |
|
|
- |
50 |
- |
50 |
4500 |
39 |
6 - 30 |
1 0-30 |
-"- |
|
|
- |
50 |
- |
50 |
5500 |
38 |
7-35 |
1 2-1 5 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
3500 |
43 |
7-55 |
11 -30 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
4500 |
45 |
8 - 05 |
1 2-55 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
5500 |
45 |
9 - 00 |
1 3-1 0 |
-"- |
|
|
Эки бастуз ский |
- |
50 |
- |
50 |
2 1 00 |
47 |
7-55 |
10 -55 |
-"- |
|
- |
50 |
- |
50 |
2900 |
59 |
1 0-05 |
1 4-45 |
-"- |
|
|
- |
50 |
- |
50 |
4550 |
48 |
9 -1 5 |
1 3-30 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
2 1 00 |
60 |
9 - 05 |
1 4-1 5 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
290 0 |
62 |
11 -30 |
1 5-0 5 |
-"- |
|
|
- |
70 |
- |
30 |
4550 |
62 |
11 -1 5 |
1 5-30 |
-"- |
|
|
Донецкий (Т ЭС и Г РЭС Юга РСФСР) |
- |
85 |
- |
1 5 |
5000 |
28 |
3 - 20 |
4-35 |
-"- |
|
Донецкий (ТЭС и |
8 5 |
|
|
1 5 |
5000 |
28 |
4 - 05 |
4 - 45 |
-"- |
|
ГРЭС Юга РСФСР) |
- |
- |
85 |
1 5 |
5000 |
28,5 |
4 -1 5 |
6 - 55 |
-"- |
|
Донецкий ( Т оль яттинск ая ТЭЦ) |
- |
- |
9 0 |
1 0 |
50 0 0 |
23,8 |
2-30 |
5 - 50 |
-"- |
|
- |
- |
80 |
20 |
5000 |
29,5 |
3 - 00 |
6 - 25 |
-"- |
|
|
|
|
90 |
1 0* |
5000 |
29,5 |
4-50 |
1 4-50 |
-"- |
|
|
80 |
- |
- |
20 |
5000 |
30,88 |
2-55 |
6 - 20 |
-"- |
|
|
Цементная пыль уноса Но в отр оицкого завода (1 00 %) |
- |
- |
- |
- |
5000 |
33,25 |
1 0- 00 |
4 8- 00 |
-"- |
|
* Известь-пушенка II сорта, негашеная .
Таблица 5 .2
Св ой ства вяжущих на шл ака х и зо лах ТЭС
Вид с ч ит аемого угля |
Состав в % п о массе |
Уд ел ьная поверхность, см2/г |
Прочность, кг/см2, через с у тки |
Марка |
||||||
шлак |
зола |
золошла к ов ая смесь |
пор т ланд цеме нт |
при сж ати и |
при изгиб е |
|||||
28 |
90 |
28 |
90 |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 0 |
11 |
Кузнецкий |
70 |
- |
- |
30 |
3200 |
1 39 |
2 1 0 |
39 |
52 |
200 |
70 |
- |
- |
30 |
3600 |
1 02 |
1 39 |
29 |
40 |
1 50 |
|
80 |
- |
- |
20 |
3250 |
1 62 |
225 |
30 |
56 |
2 0 0 |
|
80 |
- |
- |
20 |
3680 |
1 27 |
1 79 |
25 |
4 0 |
1 50 |
|
- |
50 |
- |
50 |
3500 |
220 |
27 1 |
37 |
60 |
250 |
|
- |
50 |
- |
50 |
4500 |
235 |
300 |
4 1 |
6 1 |
300 |
|
- |
50 |
- |
50 |
5500 |
247 |
389 |
42 |
65 |
350 |
|
- |
70 |
- |
3 0 |
3500 |
11 5 |
1 65 |
26 |
52 |
1 50 |
|
- |
70 |
- |
30 |
4500 |
75 |
1 70 |
23 |
50 |
1 50 |
|
- |
70 |
- |
30 |
5500 |
1 82 |
245 |
34 |
54 |
200 |
|
Эк ибастуз ский |
- |
50 |
- |
50 |
2 1 00 |
1 78 |
264 |
37 |
55 |
25 0 |
- |
50 |
- |
50 |
2900 |
240 |
333 |
64 |
69 |
300 |
|
- |
50 |
- |
5 0 |
4550 |
282 |
399 |
72 |
77 |
400 |
|
- |
70 |
- |
30 |
2 10 0 |
7 1 |
1 09 |
20 |
4 1 |
1 00 |
|
- |
70 |
- |
30 |
2900 |
1 06 |
1 40 |
2 1 |
45 |
1 00 |
|
- |
70 |
- |
30 |
4550 |
11 2 |
1 78 |
23 |
50 |
1 50 |
|
Донецкий (ТЭ С и ГРЭС Юга РСФСР) |
- |
85 |
- |
1 5 |
5000 |
50 |
76 |
11 |
24 |
75 |
85 |
- |
- |
1 5 |
5000 |
49 |
75 |
1 5 |
23 |
75 |
|
- |
- |
85 |
1 5 |
5000 |
5 1 |
76 |
22 |
24 |
75 |
|
До н ецкий (Толь ятти нск ая ТЭЦ ) |
- |
- |
90 |
10 |
5000 |
43 |
68 |
11 |
1 6 |
50 |
- |
- |
90 |
20 |
5000 |
63 |
1 56 |
24 |
34 |
1 00 |
|
|
|
90 |
1 0* |
5000 |
59 |
64 |
1 8 |
2 1 |
50 |
|
80 |
- |
- |
20 |
5000 |
72 |
1 39 |
22 |
29 |
1 00 |
|
Цементная пыль уноса Но в отр оицкого завода (1 00 %) |
- |
- |
- |
- |
5000 |
55 |
58 |
32 |
39 |
50 |
* Известь - пушенка II сорта, негашеная.
Таблица 5 .3
Сво й ства вяжущих на металлургическ их шлаках
Вид шлака |
Состав в % по массе |
Уд ел ьная поверхность, см2/г |
Нормал ьн ая густота, % |
Сроки схватывания час - мин |
Равномер н ость изменения в объеме |
|
||||||
шлак |
цемент |
цементная пыль |
опока |
сверх 1 00 % |
||||||||
начало |
конец |
|||||||||||
Х К |
СДБ |
|
||||||||||
Доменны й |
9 0 |
10 |
- |
- |
- |
- |
4780 |
25,5 |
2 - 05 |
5-50 |
в ы держ . |
|
8 0 |
20 |
- |
- |
- |
- |
4560 |
25 |
2-20 |
6-40 |
- " - |
|
|
80 |
- |
20 |
- |
- |
- |
50 0 0 |
25,5 |
3-20 |
5 - 05 |
- " - |
|
|
70 |
- |
30 |
- |
- |
- |
5000 |
26,25 |
3- 1 5 |
9 -1 5 |
- " - |
|
|
Доменн ы й, г ранул ированный |
85 - 92* |
- |
- |
- |
- |
- |
3 0 00 |
0 ,2 5 - 0,40 |
0,3 -1 ,35 |
0,5-5,5 |
- " - |
|
Ваграночный |
50 |
20 |
30 |
- |
- |
|
3600 |
25 |
6 - 00 |
7-50 |
- " - |
|
50 |
20 |
30 |
- |
3 |
0,25 |
3600 |
24 |
5 - 40 |
6-30 |
- " - |
|
|
60 |
1 0 |
- |
30 |
- |
0,25 |
65 0 0 |
45 |
2-30 |
6-50 |
- " - |
|
|
60 |
1 0 |
- |
30 |
3 |
0,25 |
6500 |
42 |
2 - 00 |
6-20 |
- " - |
|
|
- |
1 0 |
60 |
30 |
- |
0,25 |
7 10 0 |
45 |
3- 1 5 |
6 - 00 |
- " - |
|
|
- |
1 0 |
60 |
30 |
3 |
0,25 |
7 1 00 |
42 |
2 - 45 |
5-30 |
- " - |
|
|
Не ф елиновый шлам |
90 |
1 0 |
- |
- |
- |
- |
7000 |
25 - 75 |
1- 05 |
2 - 05 |
выдерж. |
|
Примечание: ХК - хлористый кальци й, СДБ - сульфитно-дрожжевая бражка.
* 8 - 1 5 % щелочной активи зат ор.
Таблица 5.4
Свойства вяжущих на металлургических шлаках
Вид шлака |
Состав в % по массе |
Удельная поверх н ость , см2/г |
П р очность, кг/ см2 , чере з су тки |
|||||||||
шлак |
цемент |
ц ементная пыль |
опока |
сверх 1 00 % |
при сжатии |
при изг и бе |
Марка |
|||||
ХК |
С Д Б |
28 |
90 |
28 |
90 |
|||||||
Доменный |
90 |
1 0 |
- |
- |
- |
- |
47 8 0 |
1 64 |
1 78 |
60 |
66 |
1 50 |
80 |
20 |
- |
- |
- |
- |
4560 |
1 97 |
2 18 |
70 |
76 |
200 |
|
80 |
- |
20 |
- |
- |
- |
5000 |
47 |
54 |
28 |
3 1 |
50 |
|
70 |
- |
30 |
- |
- |
- |
5000 |
55 |
58 |
32 |
39 |
50 |
|
85 - 92 * |
- |
- |
- |
- |
- |
3000 |
200 - 400 |
30 0 - 500 |
3 0 - 50 |
35 - 55 |
20 0 - 40 0 |
|
Ваграночный |
50 |
20 |
30 |
- |
- |
- |
3600 |
202 |
208 |
33 |
42 |
200 |
50 |
20 |
30 |
- |
3 |
0,25 |
3000 |
246 |
3 0 7 |
35 |
6 1 |
300 |
|
60 |
1 0 |
- |
30 |
- |
0 ,25 |
6500 |
1 01 |
11 6 |
1 9 |
23 |
10 0 |
|
60 |
1 0 |
- |
30 |
3 |
0,25 |
6500 |
1 31 |
158 |
2 8 |
3 1 |
1 50 |
|
- |
1 0 |
60 |
30 |
- |
0,25 |
7 1 00 |
1 26 |
1 55 |
26 |
37 |
1 50 |
|
- |
1 0 |
60 |
30 |
3 |
0,25 |
7100 |
18 7 |
222 |
3 8 |
42 |
200 |
|
Не ф елиновый шлам |
90 ** |
1 0 |
- |
- |
- |
- |
700 0 |
95 |
1 37 |
33 |
40 |
1 00 |
Примечание: ХК - хлористый кальци й, СДБ - сульфитно-дрожжевая бражка.
* 8 - 1 5 % щелочной активи зат ор.
** 4 % гипса сверх 100 %. В вяжущее на основе ваграночных шлаков рекомендуется вводить поверхностно-активную добавку для повышения активности.
Таблица 5 .5
Св о йства вяжущих на основ е естественных материалов
Группа |
Наименование основного компонента |
Состав в % по массе |
Уд ел ьная поверхность, см2/ г |
Нормальная густота, % |
Сроки схватывания час - мин |
Рав н омерность изменения в объеме |
||
порода |
цемент |
начало |
конец |
|||||
Естественные материалы |
извест н як плотный |
70 |
30 |
5000 |
25 |
4 - 06 |
6 - 22 |
выдерж. |
известняк пори ст ый |
70 |
30 |
5000 |
22,5 |
3-58 |
5-09 |
-"- |
|
песчаник |
70 |
30 |
50 0 0 |
3 1 |
4-40 |
6 - 23 |
-"- |
|
кварцит |
85 |
1 5 |
50 0 0 |
30 |
4- 1 0 |
6- 10 |
-"- |
|
кварцит |
80 |
20 |
5000 |
29 |
3-20 |
5-40 |
-"- |
|
Керамические отходы |
аглопорит |
80 |
1 5 |
50 0 0 |
29,5 |
4 - 04 |
6-57 |
-"- |
аглопсрит |
80 |
20 |
5000 |
29 |
3-55 |
6 - 05 |
-"- |
Таблица 5.6
Свойства вя жущи х на основе естественных материалов
Гр уп па |
Наименование основного компонента |
Состав , в % по массе |
Уд ел ьная поверхность, см2/ г |
Прочность, кг/с м2, через сутки |
Марка |
||||
порода |
цемент |
при сжатии |
при изгибе |
||||||
28 |
90 |
28 |
90 |
||||||
Естественные материалы |
известня к плотный |
70 |
30 |
5000 |
56 |
1 05 |
22 |
2 8 |
1 00 |
известняк порист ы й |
70 |
30 |
5000 |
6 1 |
11 0 |
2 1 |
27 |
1 00 |
|
песчаник |
70 |
30 |
5000 |
52 |
1 05 |
20 |
26 |
1 00 |
|
кварцит |
85 |
1 5 |
5000 |
11 0 |
11 5 |
25 |
26 |
10 0 |
|
кварцит |
80 |
20 |
5000 |
11 8 |
1 54 |
28 |
35 |
1 50 |
|
Керамические отходы |
агло п орит |
80 |
1 5 |
5000 |
53 |
1 02 |
1 9 |
27 |
1 00 |
аглопорит |
80 |
20 |
5000 |
1 21 |
1 60 |
25 |
32 |
1 50 |
6 . ПРОИЗВОДСТВО ВЯЖУЩИХ
6. 1 . Неорганические вяжущие вещества на ос н ове отходов промышленности производ ят путем совместного помола осн овного компонента с минеральной акти ви зирующ ей добавкой. В случае, если компонен ты вяжущ его значительно разли чаю тся по твердости (по шкале М ооса), рекомендуется либо раздельны й их по мол с последующи м переме ши ван ием, либ о введени е более сла бого компо нента на 2-м этапе помола. Размалы вание вяжущи х произво дят в шаровых или сте ржн евых мельниц ах непрерывного действия, производ ительностью не ниже 5 т/час.
6.2 . Разме щени е цеха производств а вяжущ его долж но быть обосновано технико-экономическим расчетом.
6.3 . Ос н овны ми узлами по мольной установки дл я произво дства вяжущих являются: сушильный барабан типа МГ-1 , дозировочное отде ление, двухкамерная шаровая мельница СМ-1 456 или СМ- 6000, си лосный склад и оборудо вание для о беспыли вани я воздуха. Технологическая схема установки представлена на рис. 6.1 .
Ри с . 6.1 . Технологическая схема производства вяжущи х:
1 - склад основного сырья; 2 - суши л ьный барабан; 3 - дозировочное отделение; 4 - шаровая мельница; 5 - силосный склад вяжущего
6.4 . Производство вяж ущи х на основе отход ов промышленности и местных материалов включает сле дующи е техн ологи ческие процессы:
а) транспортиро в ание ко мпонентов вяж ущего и актив изирующих д обавок и склад ирование их на терри тории производствен ного цеха,
б) сушка основных компонентов,
в) подача к о мпонентов в накопительные бункера помольной установ ки,
г) дозиро в ание и помол минеральных составляющих,
д) введение активизирующей добавки на определенном этапе помол а,
е) охлаждение и складирование вяжущего,
ж) рекуперация мельчайших фракци й вяжуще го.
6.5 . При использован и и материала с отдельными фракциями крупнее 20 - 40 мм следует предусмотреть предварительное дробление перед загрузкой в мельницу.
6.6 . В приложении 1 приведено описание установки по производству вяжущего на шлаке Н азаровск ой Г РЭС в Красноярск автодоре.
7 . КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ВЯЖУЩИХ
7. 1 . Высокое качество вяжущих на осно в е отходов промышленности и местных материалов может быть обеспечено путем четкой организации постоянно действующего технического контроля.
7.2 . Основными задачами технического контроля являются:
а) контроль за качеством сырьевых материалов и добавок - активизаторов твердения,
б) контроль за соблюдением всех технологических операций на каждой стадии производственного процесса,
в) контроль за соответствием качества выпускаемой продукции требованиям, предъявляем ы м к вяжущи м,
г) контроль за хранением и транспортированием готовой продукции.
7.3 . Исходные материалы контролируют по химическому составу и содержанию органических примесей.
7.4 . Один раз в смену контролируют весовое содержание компонентов вяжущего и активизирующих добавок.
7.5 . Каж д ую п артию вяж ущего объе мом 1 50 т контроли руют по сле дующи м параметрам:
а) т он кость помола,
б) равномерность изменения в объеме при т в ердении,
в) прочность при изг и бе и сжатии,
г) сроки схватывания вяжущего.
М етоды испытания вяжущи х привед ены в разделе 3.
7.6 . При к о нтрольной проверке марки вяжущего допуск ается отклонени е прочности образцов 90 -суточн ого возраста до 5 % ниже марочн ой .
7.7 . Пер и одически контролируют работу основных при боров и механизмов: автом атических дозаторов, сушильного агрегата, шаровую мельницу и др.
7 .8 . Вяжущие должн ы храниться в силосных складах раздельно по ви дам вяж ущего и по маркам.
7.9 . При отгрузке потребителю навалом, вяжущее д о лжно перевозиться в к он тейнерах, цементовозах, закрытых и соответствующим образом о борудованных вагонах. Перевозка вяжущих в открытых автомаш инах и вагонах не допускается.
7. 1 0 . При тра н спортировании и хранении в яжущие должны быть защи щены от влаги и загрязнения посторонними при месями.
8 . ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
8. 1 . Вяжущие вещества на основе отходов промышлен н ости и местных материалов марок не ниже 1 00 могут быть использованы для устрой ства основан ий (верхний и ни жний слой) автомобильных дорог всех технических категорий в любых климатических зонах из бетонов, укрепленных грунтов и крупнообломочных материалов.
8.2 . Бетоны марок 75 и 1 00 должны млеть показатели физико-механ ических свойств, соответствующие приведенным в табл. 8.1 (ГОС Т 8424-72).
8.3 . В случае пр и мен ения рекомендуемых вяжущих для приготовления мелкозерни стых бетонов , пред назначенных для устройства оснований , физико-механические показатели должны соответство вать требованиям табл. 8.2 (ВСН 1 71 -70).
Таблица 8 .1
Требован и я к крупнозернистым бетонам
Мар к а бетона |
Прочность, кг/см2, не ниже |
Морозостойкость в циклах не ни ж е: при сред немесячной температуре самого холодного месяца |
|
||
при изгиб е |
при сжатии |
||||
от 0 до -5 ° С |
ниже -5 ° С |
|
|||
75 |
1 5 |
75 |
25 |
50 |
|
1 00 |
20 |
1 00 |
25 |
50 |
|
Примечание: марку бетона опре д еляют в 90 -су точном возрасте
Таблица 8 .2
Требования к мелкозернистым бетонам
Наименование показат е лей |
На дор о гах катег орий |
|
I - II |
III - IV |
|
Пр ед ел прочности при сж атии вод он асыщ енны х образцов, к г/см2 , не менее |
1 00 |
1 00 |
Сопротивле ни е растяжению при изгибе, к г/см2, не менее |
30 - 3 5 |
20 - 25 |
М орозостой кость: |
|
|
а) для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от 0 до - 5 ° С, циклов не менее |
25 |
25 |
б) для ра й онов со ср еднемесячной темпе ратурой, наибол ее холо дного месяца ниже -5 ° С, циклов не менее |
50 |
50 |
8.4 . Вяжущие могут быть использованы для укрепления грунтов следующ и х видов:
а) крупные, сре д ние, мелкие одномерные и пылев аты е пески,
б) супеси,
в) тяжелые сугл инки ( только вяжущими на гранулированных доменных шлаках).
Физико-механические свойства грунтов, укрепленных рекомендуемыми вяжущими, должны соответствовать требованиям табл. 8.3. ( СН 25-74 ).
Таблица 8.3
Т ребования к укреплен ным грунтам
Физико-механические сво й ства |
Показател и по классам прочности |
||
I |
II |
III |
|
Пр ед ел прочности при сж атии вод он асыщенны х образ цов, кг/см2 |
60 - 40 |
4 0 - 20 |
20 - 1 0 |
Предел прочности на растя ж ение при изгиб е водонасыщенных образцов, к г/см2, не менее |
1 0 |
6 |
2 |
Коэф ф ициент морозостой кости, не менее |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
Коэф ф ициент морозостой кости опред еля ют отн ош ением прочности при сжатии водон асыщ енны х образцов после опред еленн ого ко личества циклов заморажив ания и оттаивания к прочности при сжатии контрольных образцов в эквивалентном возрасте. П рочностные характеристики определяют в 90 -суточн ом во зрасте.
8.5 . При устройстве оснований дорожных одежд из каменных материалов, укреплен н ых местными вяжущими, физико- ме ханические показатели укрепленных материалов должны уд овлетворять требованиям «Технических указаний по устройству оснований дорожных од ежд из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими» (ВСН 1 84-75), приведенными в табл. 8.4 .
Таблица 8.4
Требования к укрепле н ным каменным материалам
На им енов ан ие показателей |
Кл ассы прочности |
||
I |
II |
III |
|
Пре д ел прочности п ри сжатии водонасыщенных образ цов, кг/ см2, не менее: |
|
|
|
в возрасте 28 суток |
30 - 50 |
1 5 - 30 |
6 - 1 5 |
в возрасте 90 суток |
40 - 60 |
20 - 40 |
1 0 - 20 |
Сопротивление растяжению при изгибе водонасыщенных образцов, кг /с м2 в возрас те 90 суток, н е менее |
1 0 |
6 |
2 |
Коэффициент морозостойкости в возрасте 90 суток, не менее |
0,75 |
0,70 |
0,65 |
8.6 . При опред е лении физи ко-механических свойств мате риалов, приготов ленных на рекоме ндуемых вяжущи х, стандартны е образцы испытывают в возрасте 90 суток.
8.7 . Целесообразность устройст в а дорожных осн ований с применени ем того или иного вида рекомендуемых вяжущих опред еляют на осно вании технико-экономическо го расчета сопоставимых по фи зико-механ ическим свойствам конструкций дорожных од ежд.
8.8 . Сто й кость материалов на основе местных вяжущи х веществ при попеременном увлажнени и и вы суш ивании, а также в агрессивных средах определяют в каждом конкретн ом случае в з ависимости от условий эксплуатации конструкций дорожны х одежд.
9 . ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СМЕСЕЙ
9. 1 . Проектирование составов кру п но зернистых бетонов на местных вяжущих веществах производится в соотв етствии с требовани ями главы 1 0 «Инструкции по устрой ству ц емен тобетонны х по крытий автомобильных дорог» ( ВСН 1 39- 68).
9.2 . Проектирован и е составов мелко зернистых бетонов на местных вяжущих веществах производится в соответствии с тре бованиями раздела 7 «Техни ческих указаний по применению мелк озернис тых (песчаных) цементных бетонов в дорожном строительстве» (ВСН 1 71 -70).
9.3 . Проект и рование составов тощих бетонов на местны х вяжущи х веществ ах производи тся в соответствии с требованиями разде ла 4 «Рекомендаций по устройству дорожных основ а ний из тощего бетона» (М., Ги продорни и, 1 975).
9.4 . Проектирование составов смесей из каменных материалов, укрепленных местными вяжущими веществами, прои зв оди тся в соответствии с требованиями раздела 6 «Технических указаний по устройству осн ований дорожных одеж д из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими» (ВСН 184 -75).
9.5 . Проектирование составов смесей из грунтов, укрепленных местными вяжущими веществами, п роизводится в соотв етствии с требованиями «Инструкции по применению грунтов, укрепленны х вяжущими материалами, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов» ( СН 25 -74 ).
9.6 . Контроль качест в а матери алов , обработанн ых м естн ыми вяжущими веществами , производится в соответстви и с тре бован иями н ормативно -те хнически х документ ов, перечисленны х в п.п. 9.1 - 9.5 .
9.7 . Тех н ология производств а ра бот с использованием материалов , о брабо танных местными в яжущими вещ еств ами, принимается в соответствии с треб ованиями н ормативно -технически х документов, пере численны х в п.п . 9.1 - 9.5 .
1 0 . ОХРАНА ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЯЖ УЩИХ
1 0.1 . Охрана тр уд а должна осуще ствлят ься в со ответстви и с «Правилами по техн ике безопасности и прои звод ствен ной санитарии на предприятиях цемен тной про мышлен ности».
1 0.2 . Рабочие должны д опускаться к производственным мес там только после обучения их безопасным при емам и инструктажа по технике безопасности. Ежеквар тально долж ен произво диться д ополнит ельный инструктаж и ежегодн о-повторное о бучени е по технике без опасн ости не по средственно н а рабочем месте.
1 0.3 . Не о бходимо оградить дви жущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки и площадки.
1 0.4 . Эл ектродвигатели и другая электрическая аппаратура должны быть заземлены.
1 0.5 . Необходимо предусмотреть соответствующие устройства и установки подъемно-транспортных механизмов для безопасн ого ведения ремонтных работ.
1 0.6 . Обслужи в ание дробилок, сушильны х агрегатов, мельниц, силосов, транспортирующи х и пог рузочн о-разг рузочны х механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасной работы у к аждой устан овки.
1 0.7 . Боль ш ое внимание следует уде лять обеспы ливанию воздуха и отход ящих газов сушильных устан овок с целью создания нормальных санитарно-гигиен ических условий труда. В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли не должн а быть бол ее 0,06 г/м3.
1 0.8 . Места, где происхо д ит пы левыд еление, а также отсос воздуха из бункеро в, течек, д роби льно-помоль ных механи змов, элеваторов и т.п., должн ы быть тщательн о загермети зированы.
1 0.9 . Очистк у воздуха, отбираемого из мел ьниц , следу ет производ ить с помощью рукавных фильтров и электрофильтров. При значительной концентрации пыли в аспири руемом воздухе необходимо устанавливать перед ними циклоны.
11 . ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНЫХ ВЯЖУЩИХ
11 .1 . Экономическая эффективность производства и пр и менения неорган ических вяжущих на основе отходов промыш ленности и местных материалов складывается из следующи х показателей :
а) простота тех н ологическ ой схемы производства при отсутствии дорогостоящего и нестан дартного оборудования,
б) низкие затраты на топливо,
в) дешевое сырье,
г) низкие т ранспортные расходы.
11 .2 . Отпускные цен ы неко торых отходов промы шл ен ности при ведены в табл. 11.1
Таблица 11 .1
Отпус к ные цены на отходы промышленности
Наименование материала |
Стоимость, р уб./ т |
Доменный грану л ированный шлак |
1- 00 |
Ваграночны й гранулированный шлак |
1 -00 |
Ф ерромарганц евый шлак |
1- 00 |
Т оп ли вный гранулированны й шлак |
0 - 44 |
Зола уноса сухого отбора |
0-70 |
Цементная пы л ь- уноса |
3 - 70 |
11 .3 . По данным Глав до рвос ток а и Главдорю га за 1 975 г. экономический эффект от внедрения шлаковых вяжущих на 1 т сост авил 5- 22 руб. (табл. 11.2 ).
Таблица 11 .2
Экономически й эффе кт вн ед рения вяжущих
Н аим ен ов ание организ ации |
Станц и я, отпуск ающ ая шлак |
Объем в н едрения |
Экономический эффект, руб. |
|
общий |
на 1 т вяжущего |
|||
Г лавд орвост ок |
Наз аровск ая Г РЭ С |
2000 |
11000 |
5,5 |
Главдор ю г |
Курская Т ЭЦ |
200 |
4500 |
22,5 |
11 .4 . Расчет э кономического э ффекта базируе тся на основных положе ниях «Отраслевых методических указаний по определе нию экономической эффективности использования в дорожном строительстве новой техники, изобретений и рац ионализаторских предложений» (М ., 1 976) .
Экономический эффект представляет собой суммарную экономию всех производ с твенных ресурсов, которая образуется в результате внедрения новой техники, в данн ом случае - новых материалов.
Определение экономического эффекта основано н а сопоставлении привед енны х затрат по эталонному и внедряемому вариантам.
Приведенные затраты представляют собой сумму себестоимости (текущие затраты) и капитальных вложений (единовременные затраты), приведенных к годовой размер н ости посредством нормативного коэффициента эффективности:
З = С + ЕнК,
где З - приведенные затраты на единицу продукции, руб .;
С - себестоимость единицы продукции, руб.;
К - удельные капитальные вложения в производственные фонды, руб .;
Е н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений ( Ен = 0,1 5).
В данной работе при расчете экономического эффекта в качеств е эталонного варианта (база сравнения) принято устройство основания из г равийн о- песчаной смеси, укрепленной портландц е ментом М 400.
Т е хнологические схемы устройства равнопрочных оснований по сравниваемым вариантам конструкций дорожных одежд и толщины слоев одинаковы ( h = 22 см). Отличие вариантов заключается в разном расходе вяжущих на 1 кв. м основания.
Поэтому принято п равомерным вести расчет на 1 кг портландцемента по цене «франко-строительная площадка», заменяемого соответствующим количеством местного минерального вяжущего с учетом объемного коэффициента взаимозаменяемости.
В приложени и 1 приведены примеры расчета экономического эффекта от применения местных вяжущих веществ.
В прилож ении 2 дан пример производства вяжущего на шлаке Н азаров ск ой ГРЭС в Красноярс кав тодоре.
Приложение I
Пример 1
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНОГО МИНЕРАЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО НА ОСНОВЕ НЕФЕЛИНОВОГО Ш Л АМА ВОЛХОВСКОГО Ц ЕМЕНТН ОГО ЗАВОДА ЛЕНИНГ РАД СКОЙ ОБЛАСТИ
Исходные данные для ра с чета
Состав местного минерального вяжущего:
нефелиновый шлам - 90 %,
портландцемент - 1 0 %.
Марка ме с тного минерального вяж ущего - 1 00. Соотношение расходов портландцемента М4 00 и местного вяжущего при устройстве равнопрочного основания дорожной одежды 1 :1 ,6. К апитальные влож ения в базу по производству местного вяжущего - 1 40,0 тыс. р уб., при производственной мощности 30 тыс. т в год.
Расч е т п риведенны х затрат по вариантам
Показатели |
Един. из м . |
Основание из г рав.-песч. смеси, укрепленной |
Обоснование |
|
цементом |
местным вяжущим |
|||
Стоимость материалов |
р уб./ т |
22,50 |
1 0,32 |
табл. 1 |
Удельные капитальные вложения, К |
руб ./ т |
- |
4,7 |
исходные данные |
Е К |
руб ./ т |
- |
0,7 1 |
- |
Приведенны е затраты, З |
р уб./ т |
22,50 |
11 ,03 |
- |
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕС К ОГО ЭФФЕКТА ПО ФОРМУЛЕ:
Э = З 1 - З 2 · К ,
где З 1 и З 2 - с оответственно, приведенные затраты на 1 т вяжущего по сравниваемым вариантам;
К - объемный коэффициент взаимозаменяемости .
Э = 22,50 - 11 ,03 · 1 ,6 = 22,50 - 1 7,65 = 4,85 руб.
Табли ц а 1
Ра с чет себестоимос ти 1 т местного мине рального вяжущего (в построенных условиях)
Наименование сырьевых материалов |
Стоимость сырьевых материалов на 1 т вяжущего, руб. |
Затраты на транспор ти р. к помольной устан. руб./ т |
Всего стоимость сырьев ы х материалов руб. |
Затраты на пр оизводство 1 т вяжущ его, руб |
Всего себестоимость 1 т вяжущего, руб. |
|||
Ед. изм. |
стоимость ед. изм. |
расход материала на 1 т вяжу щего |
стоимость сырьевых мат е риалов |
|||||
Н еф ели новый ш лам |
т |
1 ,00 |
0,9 |
0,90 |
2,74 |
5,89 |
1, 79 |
7,66 |
Портландцемент |
т |
22,50 |
0, 1 |
2,25 |
- |
Таблица 2
Расчет стоимости материалов (франко - строительная площадка)
Наименование материалов |
Ед. изм. |
Вид от пу скной цены |
Вес един. изм. |
Т ранспортн. расходы на еди н. изм. |
Отпускная цена |
Итого франко- п риоб. склад |
За го тови тель но- скл адски е расходы , 2 % |
Всего: стоимость материалов с учетом загото в . складских расходов франк о-строит. площ. |
Местные минер . вяжущие |
т |
фра нк о- заво д изготовите ль |
1 ,0 |
2,44 |
7,68 |
1 0,1 2 |
0,20 |
1 0,32 |
Цемент |
т |
фра нк о-ст роит. площ . |
1 ,0 |
- |
- |
- |
- |
22,50 |
Вывод: экономич ес кий эффект от з амены 1 т ц емента соответствую щим объемом минерального вяжущ его , полученного на основе нефе линового шлама Волховского цементн ого завода Ленинградской области, при устройств е равнопрочных конструктивных слоев дорожных оснований составляет 4,85 руб. (н а 1 т цемента).
Пример 2
РАСЧЕТ Э К ОН ОМИЧЕСК ОГО ЭФФЕКТА ОТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕСТНОГО ВЯЖУЩ ЕГ О НА ОСНОВ Е ЦЕМЕНТНОЙ ПЫЛИ ПОДОЛЬСКОГО ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Исходные данные для расчета.
Состав местного ми н ерального вяжущего:
ц ементная пыль - 50 %,
трепел - 40 %,
клинкер - 1 0 %.
Марка местного минерального вяжущего 200. Соотношение расходов портландцемента М 4 00 и местного вяжущего при устройстве равнопрочного основания дорожной одежды 1 :1 ,4. Капитальные вложения в базу по производству местного вяжущего - 1 40,0 тыс. р уб. при производственной мощности 30 тыс. т в год.
Расчет приведенных затрат по вариантам
Показатели |
Е дин. изм. |
Основание из г равий но-песч. с меси, укрепленной |
Обоснование |
|
цементом |
местным вяжущим |
|||
Стоимость материалов |
р уб./ т |
22,50 |
1 3,33 |
табл. 1 |
Удельные капитальные влож е ния, К |
р уб./ т |
- |
4,7 |
исходные данные |
Е К |
р уб./ т |
- |
0,7 1 |
- |
Приведенны е затраты, З |
р уб./ т |
22,50 |
1 4,04 |
- |
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПО ФОРМУ Л Е:
Э = З 1 - З 2 · К.
Э = 22,50 - 1 4,04 × 1 ,4 = 22,50 - 1 9,66 = 2,84 руб.
Таблица 1
Расчет с ебес тоимости 1 т местного минерального вяжуще го
На им ено вани е с ырье вых материалов |
Стоимость сырьевых материалов на 1 т вяжущего, руб. |
Затраты на транспортирова ни е к помольной установке, руб. /т |
Всег о, стоимость сырьевых материало в, руб. |
Затраты на п роизводство 1 т вяжущ его, руб. |
Всего себесто и м. 1 т. вяжущего, ру б. |
|||
ед . изм. |
стои м ед. изм. |
расхо д материала на 1 т месячного вяжущего |
стоимость сырьевых материалов |
|||||
Цементная пыль |
т |
3,70 |
0,5 |
1 ,85 |
1 ,52 |
|
|
|
Трепел |
т |
8,04 |
0,4 |
3,22 |
- |
8,8 4 |
1 ,79 |
1 0,63 |
Клинкер |
т |
22 ,5 0 |
0, 1 |
2,25 |
- |
|
|
|
Таблица 2
Расч е т стоимости материалов ( франко-строительная пло щадка)
Наим е нован ие материалов |
Е д . изм. |
Вид от пуск ной цены |
Ве с един. изм. |
Т рансп. расходы на един. и зм . ру б. |
От пус кн ая цен а, руб. |
Итого ф ран ко-приоб. склад |
Заготовит .- склад. расходы, 2 % |
Всего: стоим . матер. с учетом заг.-склад. расходов |
Местные ми н ер. в яжущие |
1 ,0 |
ф ранк о-заво д изготовитель |
1 ,0 |
2,44 |
10,63 |
1 3,07 |
0,26 |
1 3,33 |
Цем е нт |
т |
фр анк о- ст роительная площадк а |
1 ,0 |
|
|
|
|
22,50 |
В ы вод: экономический эффект от замены 1 т цемента соответству ющим объемом минерального вяжущего, полученного на основе цементной пыли Подольского цементного завода Московской области, при устройстве равнопрочных конструктивных слоев дорожных оснований составляет 2,84 руб. (на 1 т цеме нта).
Методика расчета экономического эффекта от использования в дорожном строительстве местных минеральных вяжущих, полученных на основе других видов сырья, аналогична приведенной выше.
Приложение II
ПРИМЕР ПРОИЗВОДСТВА ВЯЖУЩЕГО НА ШЛАКЕ НАЗАРОВСКОЙ ГРЭС В КРАСНОЯРСКАВТОДОРЕ
Для п е реработки топливного шлака на территории, прилегающе й к асфальтобетонному заводу, построена помольная установка. Она состоит из сушильного барабана, холодного и горячего элеваторов, дозировочного отделения, узла приготовления и дозирования добавок поверхностно- активны х веществ и электролитов, двухкамерной шаровой мельницы СМ-1 456 и накопительного бункера.
С золошлаков ого отвала Н азаро вск ой ГРЭС, где имеется погрузочная эстакада, шлак транспортируют в автомобилях-самосвалах на расстояние 2 км на площадку открытого склада. Отсюда его подают бульдозером в приемный бун кер сушильного барабана, расположен ный ниже уровня площадки складирования шлака. Затем элеватором ЭЦО -250 шлак через питательную трубу диаметром 300 мм, проходящую через смесительную камеру топки, поступает в сушильный барабан МГ -1 . С целью интенсификации сушки шлака внутри барабана приварены продольные лопасти высотой 1 5 мм.
Высушенный шлак из барабана элеватором ЭЦО-250 подают в н ак опительны й бункер, под которым расположен ленточный весовой д озатор С- 533, устанавливаемый на заданную производительность. Ем кость накопительного бункера около 5 т. В бунке ре горячий шлак остывает.
Рядом с накопительным бункером для шлака расположен накопительный бункер для цемента, под которым установлен лопастной питатель типа УЛПП, также тарируемый на заданную производительность.
Шлак при производстве минерального порошка или шлак с цементом при выпуске шлакового вяжущего шнеком диаметром 300 мм подают в шаровую мельницу. Сюда же подают концентрированный водный раствор ССБ или С Д Б (0,1 - 0,2 %) и электролита, например, хлористог о натрия (1 - 3 %), который входит в состав шлакового вяжущего.
Помол шлака или смеси шлака с цементом и добавками, инте н сиф ици рующими этот процесс, производится в двухкамерной шаровой мельнице СМ-1 456 производительностью до 8 т/час. Пе рвая камера мельницы предназначена для грубого помола и загружена стальными шарами диаметром 40 - 80 мм. Вторая камера, предназначенная для тонкого измельчения, загружена стальными цилиндрическими мелющими телами (ци льп ебсом).
Рабочая длина мельницы - 5,6 м, диаметр - 1 ,5 м, число оборотов - 28 об/мин. Мельница оборуд ована электродвигателе м мощностью 1 30 квт и редуктором. Общий вес мелющих тел 1 2,2 т. Тонкость помола шлака регулируют путем изменения количества материала, загружаемого в мельницу.
Из мельницы молотый шлак или вяжущее шнеком диаметром 300 мм подается в приемн ы й бункер пн ев мовин тового насоса и по трубопроводу перекачивается в силос.
Дымовые газы из сушильного барабана очищаются в ас пи раци онной шахте и ц иклонах. Аспирация и очистка воздуха из мельницы производится в аспи раци он ной шахте, циклонах и рукавном фильтре.
Управляет помольной установкой один оператор с к н опочного пульта.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . 1 2. Общие положения . 2 3. Требования к вяжущим и методы их испытаний . 2 4. Характеристика отходов промышленности и местных материалов и требования к ним .. 3 5. Составы и свойства вяжущих . 6 6. Производство вяжущих . 9 7. Контроль качества, хранение и транспортирование вяжущих . 10 8. Область применения . 11 9. Проектирование составов и контроль качества смесей . 12 10. Охрана труда при производстве вяжущих . 13 11. Экономическая эффективность применения местных вяжущих . 13 Приложение I 15 Пример 1 . 15 Пример 2 . 16 Приложение II Пример производства вяжущего на шлаке Назаровской ГРЭС в Красноярскавтодоре . 17 |