Использование зол и шлаков тепловых электростанций — задача весьма актуальная. Практика подтвердила высокую эффективность применения зол ТЭС в производстве строительных материалов.
Золы и шлаки, претерпев в топках термическую обработку при высоких температурах, аккумулируют в себе огромные запасы тепловой и химической энергии. При этом они становятся ценнейшим сырьем для последующей переработки в материалы, изделия и конструкции, пригодные для современного строительства.
Шлаковые отвалы состоят в основном из окислов кремнезема, глинозема, кальция, магния и несгоревших или ококсованных частиц топлива.
Их химический состав, дисперсность, количество стекловидных частиц, объемная масса, плотность и активность зависят от вида сжигаемого топлива, способа и температуры сжигания, конструкции топок, метода улавливания и удаления золы.
В процессе сжигания твердого топлива на тепловых электростанциях зола образуется в виде смеси тонкодисперсных частиц (около 75%) с удельной поверхностью 2800—3500 см2/г и спекшегося шлака, несгоревших или ококсованных зерен разных размеров. Пылевидные золы и шлаки ТЭС — ценное технологическое сырье для производства строительных материалов.
Тонкодисперсная зола используется в строительстве в качестве компонента бетонных и растворных смесей, экономящего 15—30% цемента; добавки к гипсовым и известковым вяжущим, обусловливающей гидравличность вяжущего; добавки к асфальтобетонным смесям взамен молотых минеральных порошков; компонента щелочных вяжущих; стабилизатора грунтов; добавки к глинам для повышения качества кирпича, ячеистых бетонов и легких заполнителей (зольного гравия, золокерамзита и др.); для утеплительных засыпок строительных конструкций.
Шлаки применяют при изготовлении обычных бетонов — для обогащения мелкозернистого песка (улучшения его гранулометрического состава) и в качестве крупного заполнителя (взамен природного гравия и щебня из горных пород); для различного рода засыпок, подсыпок и подготовки под дороги; изготовления специальных видов тяжелых бетонов (кислотостойких, жаростойких); в производстве эффективного кирпича; сырья для минеральной ваты; изготовления мелкозернистого бетона и изделий на его основе.
Переработка отвалов рудников.
При добыче железной руды железистые кварциты и другие скальные породы, непригодные для обогащения, вывозятся в отвалы. Переработка отвалов позволяет изготовлять крупный заполнитель для особо тяжелого и тяжелого бетона, а также балластный материал в автодорожном строительстве.
Эти отходы — разновидность железосодержащих горных пород, известных как железистые кварциты (джеспилиты, роговики), а также разновидность безрудных горных пород.
Эти породы могут использоваться не только в автодорожном строительстве. Щебень, изготовленный из них, вполне удовлетворяет техническим требованиям, предъявляемым к крупному заполнителю для бетона в таких конструктивных элементах, как подстилающие слои полов производственных зданий, фундаментные блоки, фундаменты под машины с динамическими нагрузками и т.п.
Проведенные исследования и практика применения щебня из кварцитов и других скальных пород в различных бетонах подтверждают возможность их использования.
Свойства приведенных составов бетона на заполнителях из отвальных железистых кварцитов и других отвальных горных пород имеют значительные отклонения от свойств бетонов на гранитном щебне, причем большей частью — в положительную сторону, особенно составов более высокой прочности.
