Қызылорда қаласындағы ескі күл үйінділерін бетон және минералды байланыстырғыш зат өндірісінде кешенді утилизациялау және қолдану

Кызылорда қ.,2012 ж.

Ғылыми жетешісі: Техника ғылымдарының докторы, академиялық

профессоры С.С. Үдербаев

Ресми оппоненті: Техника ғылымдарының кандидаты Д.Т. Байниязов

Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы ҚМУ ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады.

Осы мерзімге дейін Қызылорда қаласындағы жылу электр орталығының күл үйіндісінде 2 млн 550 мың тоннаға дейін қалдықтар жиналған. ЖЭО күл қалдықтарын құрылыс материалдар өндірісінде утилизациялау және қолданудың тиімділігі көптеген ғылыми зерттеулер және тәжірибелер негізінде дәлелденген. Бұл шикізат материалдар шығынын, жанармай энергетикалық қорын төмендетуге, өндіріс бұйымының техникалық циклінің қысқаруымен қорытыланған. Бұдан басқа, күл үйіндіні жою нәтижесінде маңызды үнемдеуге жетуге болады. Үйіндіге күлді апару және үйіндіні пайдалану көптеген қаражатты талап етеді. Қуаты 1 млн. кВт болатын ЖЭО 1 тәулік жұмыс ішінде 10000 т. жуық көмір жағады және 1000 т. жоғары күлді құрайды және жылына 1 га жоғары алаңды талап ететін үйіндіге апарады.

Сондықтан ресурстарды үнемдеу мақсатында өндірістік қалдықтарды утилизациялау және құрылыс материалдар саласында қолдану өзекті мәселенің бірі болып саналады. Мұндай бағдарлама сөзсіз жаңа техникалық деңгейде өндірілетін құрылыс композиттерінің номеклатурасын кеңейтуге әсер етеді. Осыған сәйкес бұл бағыттар арқылы жергілікті шикізатпен күл үйінділерінің күлін қолдану керамикалық материалдарды, күлді бетондарды, арболит бұйымдарды өндіруге болады. Құрылыс материалдар өндірісінде күл қалдықтарды пайдалану күл үйінділерін утилизациялау экономикалық және экологиялық жағынан да тиімді. Бұның бірде бір тиімді бағыты құрылыс материалдар дайындауда шикізат ретінде пайдалану. Айтып кететін жағдай Қызылорда облысында бүгінгі уақытта тиімді құрылыс материалдарына тапшылығы байқалады, әсіресе бағасы төмен және сапасы жақсы. Осыған орай күл үйінділері негізінде құрылыс материалдар саласында, атап айтқанда бетон, керамика, жеңіл толтырғыштар және т.б.

Жұмыстың негізгі ғылыми-техникалық идеясы құрылыс материалын жасау үшін күлдің химиялық минерологиялық, фазалық құрамына және таралу аумағына байланысты минеральды байланыстырғыш зат және бетон алу болып табылады.

Жылу энергетикасының көптоннажды қалдықтарын пайдалану ресурсты үнемдеуші технологияны өңдеу мен енгізу мәселесіне тура жауап береді. Осылайша, жылу электр станциясының (ЖЭС) күлін пайдалану құрылыс техникалық қасиеттерінің жақсаруымен құрылыс материалдың жаңа тиімді түрін өндіруге, капиталды және ағымдағы шығындарды, күл үйінділердің құрамын бірден төмендетуге мүмкіндік береді, бұл бұйымның өзіндік құнын айтарлықтай төмендетеді.

Күлүйінділерін құрылыс материалдар өндірісінде қолдану арқылы біріншіден аймақтың экологиялық жағдайы жақсарады, ал екіншіден көптонажды қалдықтарды утилизациялау мәселесі шешіледі.

Қарастырылып отырған тақырып ҚР БҒМ қарасты ғылым комитетінің № 445 келісім шарты “Қасиеттері берілген материалдар алу үшін ЖЭО күлін және инертті шағыл құмды активтендіру – қайта өңдеу технологиясын жасау” ғылыми қаржыландыру аясында зерттеу жұмыстары жүргізілді.

Зерттеудің мақсаты: Қызылорда қаласындағы ескі күл үйінділерін бетон және минеральды байланыстырғыш зат өндірісінде кешенді утилизациялау және қолдану жолдарын зерттеу болып табылады.

Осыған байланысты жұмыста келесі мәселелер қойылған:

• 
  Қызылорда ескі күлүйінділері күлінің химиялық және минерологиялық құрамын зерттеу;
  
• 
  ЖЭО күлінің және қождардың химиялық және минерологиялық құрамына байланысты бетон және минеральды байланыстырғыш зат өндірісінде қолдану жолдарын зерттеу;
  
• 
  Күлүйінділерінен тиімді ауыр бетон, минеральды байланыстырғыш зат пен газды бетонды өндірудің технологияларын жасау;
  
• 
  Күл негізінде бетонның техникалық-экономикалық тиімділігін анықтау.
  

Күлдің химиялық және минерологиялық ерекшеліктеріне қарай құрылыс материалдар өндіру. Газды бетонда толтырғыш есебінде үйінді кристалды құрылымды доменді қожды және күлді қолдану арқылы 1,8-2 есе көтерілетін анықталды. Бұл процесс композициялық байланыстырғыш пен толтырғыштың гидравликалық белсенділігінің комплексті қатаюы салдарынан жүреді.

Жұмыстың тәжірибелік маңыздылығы жанармай энергетикасының экологиялық жағдайымен, тиімді және жоғары сапалы құрылыс материалдары бетон және минеральды байланыстырғыш зат өндірісінде жасауға жол береді.

Екінші жағынан күлді қолдану арқылы экологиялық және экономикалық тиімділігі көтеріліп, өзіндік бағасы төмендетілген құрылыс материалын алуға болатын мүмкіншілік пайда болады.

• 
  Композициялық қожды байланыстырғыш және толтырғыш ретінде майда ұнтақталған түйіршікті доменді қож бен күлді газдыбетонның құрамы ұсынылды.
  

-Күлдің жиналу аймағына байланысты түрлі құрылыс материалдарын өндіру.

• 
  Композициялы қожды байланыстырғыш және толтырғыштар ретінде ұсақ ұнтақталған күл негізінде газдыбетонды алудың құрамы мен технологиялық параметрлері;
  

-Күл негізінде күлдіқожды бөліктерді өндірудің техникалық-экономикалық көрсеткіштері.

Көмірді дайындау және жоғарғы температурада өңдеу нәтижесінде көмірлі жылу электростанциясының шығар алдында күлді қожды материалдар түзіледі (КҚМ). КҚМ – химиялық, минералогиялық және гранулометриялық құмды минералды шикізат. Олар электр энергиясы және жылу секілді товарлы өнім. Көмірдің жылдық орташа пайдалануы 132,5·10⁶ т табиғи отын және оның жұмыстық күлділігі 21,8% ЖЭС-нда КҚМ-ң жылдық қалдығы 2001 жылы 42,18·10 т болды.

ЖЭС аймағындағы үйінділерде жиналған КҚМ қоршаған ортаға үлкен қауіп төндіреді. Олар үлкен көлемді аумақты алып жатады, қосымша тасымалдау шығынын қажет етеді, ал өзіндік баға деңгейінен асып түсуі мүмкін.

Күл үйінділерінің шаңы және тозаңы– жақын аудандардағы халықтың денсаулығына және өсімдіктер мен жануарлар әлеміне тікелей қауіп төндіреді. Су бассейіне жақын жердегі күл үйінділері қауіп төндіруі мүмкін.

Қазіргі таңда күлдің негізгі көлемін құрылыс индустриясында қолдануда (цемент өндірісі, кірпіш, ұяшықты бетон бұйымдары, қожды блок, жеңіл толтырғыштар, рубероид, керамзит); Сонымен қатар олар жол құрылысында көптеп қолданылады.

Күлді, қожды және КҚМ-ді көп мөлшерде қолданушылар – бетон бұйымдарын әртүрлі модификация мен атауларына байланысты шығарады.

КҚМ-ді пайдалануда 30%–ға дейін цемент және де табиғи толтырғыштардың жартысынан көбін үнемдеуге болады, бетонның жылу өткізгіштігі төмендейді, соның нәтижесінде – ғимарат массасы жеңілдейді.

Ғылыми – зерттеу орталықтарының есебі бойынша бетон өндірушілер 30·10⁴ тонна көлемінде күл мен күлді қожды пайдалануы мүмкін, сонымен қатар ЖЭС-ң барлық қалдығы күл мен қождардың үлесінде.

Жеңіл бетонды кешенді түрде қолдану тиімді. Бетонның массасын 10% төмендеткенде, оның өзіндік бағасы 3% төмендейді. Өзіндік бағаның орташа төмендеуі жеңіл бетонда күлді қолданғанда 5%, ал кейбір аудандарда – 30-40% дейін.

Қазіргі кезде Қызылордада ЖЭО-ның ескікүл үйінділерінде 2 млн 600 мың күл жиналған. Олар жердің біраз ауданын алып жатыр. Бұл күлдерді құрылыс материалдар өндірісінде қолданардан бұрын жоғарыда айтылғандай химиялық, минерологиялық және физикалық қасиеттерін зерттеу арқылы қандай құрылыс материалдарында қолдану болатынын анықтау және зерттеу керек. Бірақ жиналған күлдің химиялық, минерологиялық және физикалық қасиеттерін зерттемей, құрылыс материалдар өндірісінде қолдануға болмайды.

Химиялық белсенділігі. Күл мен қождың құрамындағы пуццолонды белсенділігі балшықтың өртеу өніміне ие: метаколиниттің аморфты SiO₂ және Al₂O₃ типті аморфталған балшықты зат және алюмосиликатты әйнек. Гидроксид кальций қатынасына байланысты реакцияның қабілеттілігі оларда әртүрлі және отын өртеу кезіндегі наолинді балшықтың қаралған ерте температуралық өзгеруіне байланысты. Үлкен меншікті бетке ие метакаолинит Al₂O₃*2SiO₂ қалыпты температурада гидросиликат кальцийді және гидрогеленитті келесі реакцияны құрай отырып Ca(OH)₂ белсенді әрекеттеседі: Al₂O₃*2SiO₂+3Ca(OH)₂+(n+5)H₂O=2CaO*Al₂O₃*SiO₂*8 H₂O+CaO*SiO₂* H₂O.

ЖЭО күлінің минералды фазалық құрамы бейорганикалық және органикалық фазалардан тұрады. Аморфты құрам әйнек пен аморфталған балшық заттардан құралған. Кристалды құрам біріншіден бастапқы отынның әлсіз өзгерген минерал дәнін (кварц, дала шпаты және басқа термиялық тұрақты минерал), ал екіншіден отын жағу кезінде пайда болатын кристалды жаңа құралуларды (муллит, гематит, алюминат кальций және т.б.) құрайды.

Күлдердің көбісі бөлшектелген сфералық қалыптан және тегіс әйнектелген бет фактурасынан тұрады. Аморфты фазаның түрі (метоаолинит, аморфты сазды заттың әлсіз жымдасуы, жымдасу және жарым жартылай әйнектелген әйнек) күлдің химиялық белсенділігін, пішінін, күл бетінің мінезін анықтайды.

Осыған байланысты диссертацияның негізгі мақсаты Қызылорда ескі күл үйінділерінен бетон және байланыстырғыш зат өндірісінде қолдану жолдарын зерттеу болып табылады.

ЖЭО күлдіқожды қалдықтарын қолданудың ірі масштабты перспективті бағыттары байланыстырғыш материал мен бетондар өндірісі болып саналады

Байланыстырғыш заттар және бетондар технологиясында күл және күлдіқожды қоспаларды цементті үнемдеу, клинкерді үнемдеу және толтырғышты аздап ауыстыру үшін қолданады.

ЖЭО күлінің гидравликалық белсенділігі көптелген жұмыстарда зерттелеген. Мысалы, минеральды құрамына байланысты күл мен қождың жіктемесін Л.М. Торопов жасады. Сонымен бірге онда күлдің шыны тәріздес фазасы ескерілген. Өйткені бұл фаза қатаюының қалыпты температурада және жоғары температурада қатаюына әсер етеді.

Күлге қарағанда қожда (немесе мүлдем жоқ) органикалық қалдықтар және аморфты балшықты заттар аз және әйнек фазасы көп (95% дейін). Бұл жоғары температура аумағында ұзақ уақыт аумағында болатын қожбен ескертілген. Қожда кристальдық фаза кварцпен, мулиттпен, магнетитпен және т.б. ұсынылған.

Физикалық касиеті. ЖЭС күлі мен қожының негізгі физикалық қасиеттері олардың үйінді және нағыз тығыздығы, және де гранулометриялық құрамы.

Күлдің гранулометриялық, химиялық және фазалық құрамынан оның меншікті тығыздығы байланысты, ол әртүрлі күлде 600...1300кг/м³ шегінде болады. Әртүрлі көмір күлінің нағыз тығыздығы 1,75 тен 3,5 г/см³ ауытқуы мүмкін және орташа 2,1...2,4 г/см³ құрайды. Отынды түйіршіктелген қождың 10-15 мм ірі дәні бар, нағыз тығыздығы 2,83...3,26 г/см³, меншікті тығыздығы 1100...1300 кг/м³.

Құрылыс бұйымдарын жасауға арналған минералды шикізат материалдарын бесендірудің келесі әдістері қолданылады: механикалық (домол, виброактивация және т.б.), химиялық (қоспаны енгізу, сонымен қатар беттік активті заттарды (ПАВ) қосу), жылулық (автоклавты өңдеу, ылғал жылумен өңдеу (ЫЖӨ), жылдам салқындатқыш) және т.б.

Қызылорда қаласындағы ескі күлді қайта қолдану және утилизациялау экономикалық және экологиялық тұрғыдан қажетті шаралардың бірі болып табылады. Сонымен бірге табиғи шикізатты күлмен қождармен ауыстыру жер қойнауының байлықтарын қорғауға және сақтауға әкеледі.

Тәжірибе жүргізгенде шикізат материалы ретінде портланцемент қолданылды, толтырғыш майда Қызылорда ЖЭО-ң күлінен, ірісі қождан, барий хлориді, кальций және су.

Жұмыста Шымкент цемент зауытының 400 маркалы портландцементі қолданылды. Цементті сынау ГОСТ 310.1-76, 310.2-76, 310.3-76, 310.4-76-на сәйкес жүргізіледі.

Белсенді минералды қоспа ретінде ЖЭО-6 құрғақ қалдықтарының күлі қолданылды. СНиП I.В.2-69 талаптарына сәйкес «Байланыстырғыш заттар, бетонға және ерітіндіге арналған бейорганикалық қоспалар» күлдің құрамында кремнезем 40%-дан кем емес, ангидрид қышқылы 3%-дан, тесу кезінде шығын 10%-дан аспауы керек.

Күл дисперсті материал, онда бөлшектер өлшемі 0,16 мм кем емес. Ситадағы қалдық 0,16 мм ол 20….40% құрайды. Бөлшектерде кеуекті құрылымға ие. Күлдің үйінді тығыздығы жанармай түріне және оны жағу талаптарына сәйкес 600…1300 кг/м³-ке тең.

Зерттеулер екінші реттің үшфакторлы моделінде жүргізілді. Зерттеу нәтижесінде факторға екі сапалы (толтырғыш құрамы және су қатаю қатынасы) және бірсапалы сипаттамалары (ісіну кезіндегі шикізат қоспасының температурасы) алынды.Негізгі сапалық қасиеті ретінде орташа тығыздығы және газдыбетон үлгілерін сығу кезіндегі беріктігі анықталды.

Шикізат материалдарының меншікті беті ПСХ-8АК құралының көмегімен анықталды. 100х100х100 мм өлшемдегі куб – үлгідегі булануы, булану камерасындағы лабораториясында келесі режим бойынша іске асты: интервалдарда 2-ден 3 сағ. дейін температураның көтерілуі: 6-8сағ.изотермиялық;2-3сағ. температураның төмендеуі. Бетонның қалыпты ылғалда қатуы 20⁰ С температурасы қалыпты қату камераларында 28 тәулік және 90-100% ауаның ылғалдылығына қатысты өтеді.

Ұялы бетонның күйдіру кезіндегі беріктігі ГОСТ 10180-89, орташа тығыздығы ГОСТ 17623-87 сәйкесінше анықталады. Газдыбетонның күйдірудегі беріктігіне жүргізілген сынақ ИП-50 гидравликалық процесіндегі 100 мм өлшемдегі куб-үлгілері сыналды. Газдыбетонның аязға төзімділігі 3ГОСТ 2548589 «Бетоны ячейстые.ТУ» қосымшасы бойынша анықталды. Шикізат материалдарының минералдық құрамын және қождыгаздыбетонды үйрену үшін зерттеудің жаңа тәсілдері қолданылады.

ГОСТ 12-852.0-77 талап еткен бұйымдардан орындалған заводта өңделген бетон қасиеттері үлгілерде көрсетілген.

Зерттеулер нәтижесінің статикалық өңделуі компьютерде математикалық пакет Math Cad көмегімен жүргізілді.

Жылу энергетикасының дамуы көптеген мөлшерде күлдіқожды қалдықтарының шығуымен жалғасуда, олардың жиналуы маңызды экологиялық қиындықтарды тудырады.

Күл үйіндісі бар алаң Сырдария өзенінің оң жақ жағажайы мен станция территориясының оңтүстік-батысынан екі километрде орналасқан.

Қызылордадағы ЖЭО-6 күл үйінді станциядан екі километр жерде, Сырдария өзеннінің жағасында, Қызылорда қаласының солтүстік батыс жағында орналасқан. Күл үйінді станцияның кеңейюі мен күлүйіндіде секция толу шамасы бойынша кезекпен тұрғызылды. Күлүйіндінің №3 секция аумағы 28,9 га құрайды, ал №4 секцияның аумағы -32,6 га.

Құрылымы және түйіршік құрамына байланысты олар ерітінділер мен бетондарда кешенді қолдануы мүмкін, микро толтырғыш бетонның және ерітіндінің технологиялық қасиеттерін жақсартады, қарапайым инертті толтырғыштарды ауыстырады.

Жанған күлдер мен қождар жанармай компонентінің органикалық емес фазалық ауысуындағы термохимиялық өнім болып табылады, минералдың араласқан түрлерінен тұрады.

Қызылорда ЖЭО күл гидрожойғыш негізінде кремнезем қышқылынан (45,45 – 46,37 %) және глинозем (16,62 – 17,70 %), калций қышқылынан (1,66 – 2,20 %), магниден(0,86 –1,12 %), темірден2,98 –3,41 %) және сілтілі материалдарынан (0,80-1,04%)тұрады. Тотықтар құрамына байланысты кальций, магний, күкірт және күкірт қышқылына біріктіріледі, натрий және калий сілтілі оксидтері қайта есептеуде Na₂О құралған күлқожды қоспа және майда түйіршікті күл үлгісінің қоспасы. Қызылорда ЖЭС-ның гидрожойғышы ГОСТ 25592-91 талаптарына жауап береді. « Жылу электростанцияларының бетондарына арналған күл қожды қоспалар. Техникалық шарттар».

Петрографиялық және микроскопиялық зерттеулер көрсеткендегідей күл қождардың құрамынан 4 түрлі затты бөлуге болады: шыныкөргіш, аморфталған сазды, кристалды және органикалық заттар.

Еуропалық қалаларда қатты жанармайдың өртелген өнімдер әртүрлі өнеркәсіп салаларында кеңінен қолданылады. Еуропалық ассоциация мәлеметтері бойынша ЕСОВА-да көмірді өртелген өнім бойынша 2011 жылы Еуропада 95 млн. т. қатты жанармайдың өртелген өнімі өндірілді. Олардың ішінен 50 % құрылыс материалын өндіруге, ал 35 % шахта мен кенішті қалпына келтіруге қолданылды. Осы мысалға қарағанда басқа елдерде күлді қолдану мәселесі өзінің орнын тауып жатыр.

Бүгінгі таңда көмір энергетика қалдықтарын қолданудың жетісті бағыты ұялы бетонды өндіру болып табылады. Автоклавты газобетонды алу үшін кремнеземді компонент есебінде Қызылорда қаласының ескі күл үйінділері қолданылды. Мысалы, кеуекті бетон өндірісінде шығарылған күлді қолдану тәжірибеде көрсетілгендей бірнеше артықшылыққа ие.

Шығарылған күл аморфтты және кристальды фазадан тұрады, еске сала кететіні біріншісі 70 % құрайды, бұның арқасында күл жоғары белсенділікке ие. Аморфтты құрайтыны негізінен әйнекпен берілген. Кристаллды құрайтынына кварц, гипс, муллит, шпат енгізілген.

Күлдің бөлшектері сферикалық формалы және тегіс әйнектелген беті бар. Дәннің түсі қоспа компоненттердің құрамына (мысалы, темір, жанбайтын бөлшектердің қосылуы) байланысты ашық сұрдан күңгірт сұрға дейін ауытқиды.

Күлдің меншікті беті 300-350 м²/кг құрайды. Күлдің тығыздығы-2800 кг/м³. Негіздің орнына кәсіпорнында бетон және темірбетон конструкциясын өндіруде қолданатын М300 ауыр бетон құрамын қабылданды. Осы құрамға шығарған күлді цемент массасының баламасынан портландцемент мөлшерінің төмендеуінен 5, 10 және 25% мөлшерде енгізеді. Экспериментті қоспалардан үлгілерді қалыптайды, содан кейін қалыпты жағдайда ұстайды және стандартты әдістеме бойынша сынайды. Келесі кестеде тек қана күл қосылған бетонның құрамы мен қасиеттері келтірілген.

Бетон құрамына күлді енгізу оның тығыздығының төмендетуіне әкеп соқтырады, үлкейген сайын енгізілген күл мөлшері жоғарылайды. Бұны күлдің үйінді тығыздығының төмендетуімен және модификацияланған бетонда су шығынын жоғарлауымен түсіндіруге болады. Бұл жағдайда ауыр бетонның жылу өткізгіштігі төмендейді. Күлді қосқанда бетонның аязға төзімділігі төмендейді, модификацияланған бетонның анықтап белгіленген бұзылуының нормативті көрсеткіштерін жоғарылатпайды.

Қазіргі уақытта ұялы бетонның автоклавты және автоклавсыз тиімді технологиясы аса маңызды болып келеді. Детальды зерттеулер бұрғыланған көмір күлі негізінде автоклавты және автоклавсыз, әксіз және цементсіз бетонды өндіруге болатынын көрсетеді. Автоклавсыз газдыбетондар күл мен 40-50% цемент негізінде басқа шикізат материалдарымен салыстырғанда өте жақсы көрсеткішке ие. Ғылыми зерттеулердің ұйымдастырған өндірісте беріктігі 2,3-3,6 мПа, орташа тығыздығы 550-600 кг/м³ тұрақты көрсеткішті газдыбетонды алуға болатыны дәлелденді. Цементті-қүлді газдыбетон сол цементте орташа тығыздығы 700 кг/м³ нормативті қатаю уақытында беріктік 2 МПа жоғары көрсетпейді.

Көбікті бетон өндірісінде шығарылған күлді пайдалану. Құрылыс материалдар технологиясының қазіргі жағдайына қарқынды технологияға өту сипатты, ол процестің жеделдеуін қамтамасыз етеді.

Технологиялық процесстің жалпы схемасы келесілерді қамтиды. Атап айтқанда, бастапқы шикізаттарды майдалайды және араластырады(цемент, құм, күл, күлдішалк араласпасы, қоспалар мен пластификаторлар).


1- грейферлі қалақ ; 2-күл үйіндісі; 3-тасымалдағыш; 4-күлді елеу; 5-күлді тасымалдау; 6-күл бункерлері; 7-мөлшерлегіштер; 8-инертті материалдар (қождар); 9-барабанды электрлі полязизациялаушы барабан; 10-араластырғыш; 11-бетон араласпасын тасымалдағыш бункер; 12-сілкіндіру алаңы; 13-қатаю посты.
1Сурет - Күлді қожды бетон араласпасын дайындау технологиясы
Содан соң араласпа бетон араластырғышқа беріледі. Ол белгіленген уақыт аралығында өңделеді.

Араластыру уақыты бетон қалыптау қатарына түседі; дайын блоктар қатуға айналып, кептіруге жіберіледі. Осы схема негізінде күлді қожды пайдалана отырып отқа төзімді бұйымның бірқалыпты дефектісіз қорғаныш жабынын дайындау технологиясы жасалып шығарылды.Зерттеулердің нәтижесінде күлді үшін құрылыс материалына қолдану тиімді екені анықталды. Бұл сылақ жұмыстары үшін әкті – күл ерітіндісі: күлдіцемент араласпасы ерітінді дайындау үшін, сонымен қатар темірбетон бұйымдарын өндіретін заводта қалыпталатын жеңіл және ауыр бетон өндіру үшін қолданылады. Оны үй қабырғасының конструкциялары мен блоктар дайындау үшін қолданылады. Күлдіцемент араласпасынан керамзитті күлдібетон, сосын қабырға конструкциялары; әкті-күлді араласпа – еден астын сылау үшін пайдаланылады.

Қожды байланыстырғыштың физика-механикалық сипаттамасы. Клинкерсіз қожды байланыстырғыштың негізгі физика-механикалық сипаттамасын ГОСТ 310-85 сәйкес анықталды. Цементтің белсенділігін анықтау үшін 4×4×16см өлшемді арқалықшалар дайындалады, оның бір бөлігі 28 тәуліктен кейін нормаль қатаюға сыналып, ал екінші бөлігі 3+8+3 сағат режимінде

Ұнтақталған доменді гранқож негізінде алынған қалыпталған газдыбетон үлгілері нормал жағдайда 28 тәулік аралығында 90-95°С температура және ылғал жылумен 3+8+3 сағат өңделгенде аралығында қатайған

Ылғалжылумен өңдеу қожды толтырғыштың беріктік жинау процесін газдыбетон арқылы 1,5 – 1,8 есе жылдамдатады. 28 тәулік буланып, сынақтан өткен үлгілер сыққан кезде үлкен беріктікке ие болады, ал керісінше нормал жағдайда 40-60% қатайған үлгілер керісінше болып келеді.

Қабырғасының көлемі 100 мм болатын қожды толтырғыштағы газды бетонның кубты үлгісі 28 тәуліктен кейін қалыпты қатаюымен және қайталанатын сумен қанығуы табиғи жағдайда 2 ай сақталды. Үлгілерді сынау уақыт өте келе пайыздық үлесі 10-15 болатынын, беріктік қасиеті жоғарылайтынын көрсетті.

Теоретикалық және зерттеу жұмыстары негізінде №1, №2, №3 және №4 күл үйінділерінің жиналу және орналасуына қарай, сонымен бірге физикалық және химиялық құрамдарына байланысты бетон, керамика бұйымдарын жасау ұсынылып отыр.

№3 күл үйінді ауданның күлін бетон құрамына майда толтырғыш қоспа, ал байланыстырғыштың құрамына минеральды қоспа ретінде пайдалану ұсынылып отыр.

Математикалық жоспарлау әдісі арқылы Қызылорда күл үйінділерінен алынған күл негізінде бетонның оңтайлы құрамы анықталды. Анықталған бетонның оңтайлы құрамы жоғары физикалық-механикалық қасиеттерімен ерекшеленеді.

Күлдің жайылу аймағына байланысты және орналасуына байланысты құрылыс материалдарының түрін жасау ұсынылып отыр. Теориялық және тәжірибелік жұмыстарға сүйене отырып, күлдішлак араласпасын дайындаудың альтернативті технологиясы жасалып шығарылды.

Автоклавты емес көлемі 0,25 м³ болатын қожды газдыбетонның немесе өлшемі 390*190*188 мм болатын 18 қабырғалық блоктардан жасалынған блоктардың тәжірибелі қорлары шығарылды. Тығыздығы орташа блоктардың ауданы 570-620 кг/м³ құрайды. Қожды газдыбетонның техникалық сипаттамалары ГОСТ 25485-89 «Ячеистые бетоны. ТУ» талаптарын қанағаттандырады.

Тәжірибелі қорлардың бұйымдарының нақты құрылыс-эксплуатациялық құрылымы математикалық модельдерді қолданғандағы нәтижелердің қорытындыларымен сәйкес келеді, ол оперативті басқару үшін өндірісті технологиялық бақылауда қолдануға мүмкіндік береді

Бірақ күлді-қоқысты қалдықтарды қолдану қажеттілігі оның қоршаған табиғи ортаға зиянды әсерінің тигізуіне байланысты. Үйінді ЖЭО күлінің тозаңдату сақтауы сулы және әсіресе ауалы бассейндер үшін үлкен қауіп келтіреді. Үйіндінің қасында адамдар өмірінің жағдайлары тез нашарлайды. Сондықтан күлді-қоқысты қалдықтарды барлық мүмкіндік болатын бағыттарға өте толық қолдану керек және оларды қолдану айтарлықтай ақша жағынан экономикалық әсер бермеген жағдайларда да.

Қоршаған ортаны қорғау саласында пайдалы нәтижелерге қол жеткізілді. 1т күл мен қожды гидрожоюда қайырмаға 50-77 м³ су, 30-40 кВт/сағат электрэнергиясы жұмсалады. Осылайша, гидроқайырмаға түспей, бірден жұмысқа кіріссе (кеуекті толтырғыш немесе жеңілбетон үшін майда толтырғыш), онда аталған ресурстар, яғни, су мен электрэнергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

Экономикалық көрсеткіштердің бірі, жылу энергетикасы мен әртүрлі құрылыс мекемелерінің қызығушылығы күлдің құнына байланысты болады. Ол жергілікті шикізатпен қамтамасыз етілуі мен көлікпен жеткізілуіне байланысты.

Әрбір 1 м³ күлдіқожды бұйымнан 1356,5 тенге үнемдеу. Экологиялық тиімділік дана бұйым бағасынан 15% мөлшерін құрайды. Зерттеудің негізгі нәтижелерінің экологиялық және экономикалық тиімділігі өндірістік жағдайда күлдіқожды бөліктерінің 1 м³ 1356,3 теңге құрайды.
қорытынды
1. Теоретикалық және зерттеу жұмыстары негізінде Қызылорда қаласындағы ескі №1, №2, №3 және №4 күл үйінділерінің жиналу және орналасуына қарай, сонымен бірге физикалық және химиялық құрамдарына байланысты бетон және минеральды байланыстырғыш зат өндірісінде кешенді утилизациялау және қолдану ұсынылып отыр.

2. Кешенді утилизациялау мақсатында №3 күл үйінді ауданның күлін бетон құрамына майда толтырғыш қоспа, ал байланыстырғыштың құрамына минеральды қоспа ретінде пайдалану ұсынылып отыр.

3. Математикалық жоспарлау әдісі арқылы Қызылорда күл үйінділерінен алынған күл негізінде бетонның оңтайлы құрамы анықталды. Анықталған бетонның оңтайлы құрамы жоғары физикалық-механикалық қасиеттерімен ерекшеленеді.

4. Күлдің жайылу аймағына байланысты және орналасуына байланысты ауыр бетонды өндіру технологиялары, композициялық қожды байланыстырғыштардың және қождыгаздыбетонды жасау ұсынылып отыр. Теориялық және тәжірибелік жұмыстарға сүйене отырып, күлдішлак бетонды дайындаудың альтернативті технологиясы ұсынылып отыр. Зерттеудің негізгі нәтижелерін 10000 м³ бетон шығаратын өндіріске енгізгенде 15504000 теңге экологиялық және экономикалық тиімділік алуға болады.

халықаралық конференциясының жұмыстар жинағында жарияланса, 1-уі ҚМУ хабаршысы ғылыми журналында жарыққа шықты.

1. Байкунирова А.С //Утилизация отходов ТЭЦ в технологии минеральных вяжущих веществ// 27.10.2012-05..11.2012г стр-17

2. Удербаев С.С, Байкунирова А.С//Математическое определение оптимальных составов золоцементной смеси// 2012г стр-97

Объектом исследований является старый золоотвал города Қызылорда, в частности теоретические обоснование составов и технологических параметров получения минеральных вяжущих веществ и бетонов на основе золы ТЭЦ.

Предмет исследований – производство минеральных вяжущих веществ и бетонов на основе золы ТЭЦ.

В работе использованы стандартные методики исследований.

Целью работы является комплексное осовение и утилизация старых золоотвалов города Қызылорда в производстве минеральных вяжущих веществ и бетонов.

На основании теоретических и исследовательских работ предложены пути комплексного использования и утилизации зол из старого золоотвала г.Кызылорда в зависимости от расположения и сбора, а также от физического и химичексого состава в производстве минеральных вяжущих веществ и бетонов.

Разработаны новые составы композиционного шлакового вяжущего вещества, шлакогазобетона и золобетона.


Summary

Baykonyrova Aizhan Serikovna

Speciality 6H073100-« Defence of wider public environments and safety of vital functions».

Report on the competition of academic master's of technique and technologies degree.

The object of researches is old ash-dumps cities Kyzylorda, details of theory ground of compositions and technological parameters receipt of mineral astringent substances and concretes on the basis of ash Theory of Electric Chains.

New compositions of slag- astringent, slag -gas substance and ash of concrete are worked out.