В данном разделе работы ставилась и осуществлялась задача создания тех же мелкозернистых золошлакобетонов, но уже бесцементных, на основе высококальциевых зол от сжигания бурых углей КАТЭКа. Этот раздел опубликован в наших работах [80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96].
Известно, что высококальциевая зола обладает вяжущими свойствами [97, 98, 99], но наличие в ней свободного оксида кальция приводит к разрушению бетона. Наличие в золе высокотемпературных форм CaO, MgO и медленно гидратирующейся стеклофазы ухудшает свойства золы как вяжущего материала. Этой проблеме посвящено очень много работ СО РАН (Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. и др.), СибЗНИИЭП (Безверхий А.А., Игнатова О.А. и др.) Алтайского технического университета (Козлова В.К. и др.), Московского строительного университета, НГАСА, Эстонского политехнического института (Кикас В.Х. и др.), Галибиной Е.А., Соломатова В.И., зарубежных ученых США, ЮАР, Малайзии, Греции и др. Отрицательное влияние медленно гидратирующейся СаОсвоб в золе может быть уменьшено путем: 1) предварительной гидратации золы; 2) помолом золы; 3) введением добавок, ускоряющих процесс гидратации СаО, или вступающих с нею в реакции и 4) гидротермальной обработкой бетона или конструкций.
При постановке задач исследования по созданию бесцементного бетона для несущих и ограждающих конструкций на основе высококальциевой золы мы, кроме перечисленных приемов, имели в виду уменьшение действия неравномерного изменения объема (НРО) за счет введения заполнителя (шлакового песка) и поризующей (пенообразующей) добавки. Применение всех четырех приемов в вышеуказанной последовательности потребует разработки проектов, создание технологических мощностей, соответствующего оборудования и в перспективе возможно. Предварительная гидратация золы снижает НРО, но, в то же время, и прочность бетона в суточном и в 28 суточном возрасте из-за частичной потери вяжущих свойств. И мы перед проведением серий экспериментов этот метод проверили. Падение прочности образцов наблюдалось на 30 - 35%.
Помол золы после предварительной гидратации (или без нее) частично компенсирует эти потери и уменьшает НРО. Эту
93
аксиому мы также проверили в своих предварительных опытах. Этот метод энергоемкий и требует больших капиталозатрат. Но он может быть рекомендован при использовании золы от сжигания углей Березовского, Ирша-Бородинского и других месторождений, в которых содержание СаОСВОб превышает 10% и более и сильно изменяется во времени. Такие проекты нами разработаны для Абаканской и Минусинской ТЭЦ.
На первом же этапе данного раздела работы мы произвели поиск с использованием зол трех электростанций (Барнаульской ТЭЦ 3, Новосибирской ТЭЦ 3, Юргинской ТЭЦ), в которых содержание СаОсвоб не превышало 10%. Применили два последних приема из четырех, путем введения в состав бетонной смеси ферросплавной пыли (микрокремнезема), содержащей свыше 90% SiO2 в свободном состоянии (отход Кузнецкого завода ферросплавов) и двойной термообработки: 1) бетонной смеси при ее приготовлении горячей водой и 2) бетонных образцов в лабораторной пропарочной камере.
94
