Использование отходов тепловых электростанций в качестве сырьевого компонента при производстве современных строительных материалов - Курсовая работа

Закон «Об охране окружающей среды» предписывает руководствоваться «научно обоснованным сочетанием экологических и экономических интересов общества, обеспечивающих реальные гарантии прав человека на здоровую и благоприятную для жизни окружающих природную среду». В Кузбассе, где добывающие отрасли являются ведущими, за многие десятилетия скопилось большое количество отходов угледобычи, углеобогащения, теплоэнергетики и т.д., кроме того, на всей территории России работает большое количество тепловых электростанций, осуществляющих свою деятельность на угольном топливе, в результате сжигания которого, помимо прочего, образуется огромное количество золы. В России и за рубежом накоплен большой опыт применения зол ТЭС. Переработка данного вида ресурсов может осуществляться по трем направлениям: - использование зол в качестве добавок в вяжущие вещества; Тема использования отходов ТЭС в качестве сырьевого материала особенно актуальна в 2016 году, т.к. этот год объявлен годом экологии, кроме того, актуальность данной темы обуславливается тем, что: - переработка топливных зол имеет огромное значение для поддержания и сохранения благоприятных экологических условий;Каждый материал обладает комплексом разнообразных свойств, определяющих область его рационального применения и возможность сочетания с другими материалами. Искусственные стеновые материалы разделяют по главному признаку их отвердевания (формирования структурных связей) на: - обжиговые - материалы, формирование структуры которых происходит в процессе их термообработки в основном за счет твердофазовых превращений и взаимодействий; безобжиговые - материалы, отвердевание которых происходит при обычных, сравнительно невысоких температурах с кристаллизацией новообразований из растворов, - автоклавного твердения - материалы, отвердевание которых происходит в условиях автоклавов при повышенных температуре (175...200°С) и давлении водяного пара (0,9...1,6 МПА). Для конструкционно-теплоизоляционных материалов предусмотрена следующие критерии технического уровня, учитывающих требования к материалам по применению, назначению, эксплуатации: - показатели назначения: прочность при сжатии, теплопроводность, предел прочности при изгибе, предел прочности при растяжении, сорбционная влажность, линейная температурная усадка, морозостойкость, термическая стойкость, водопоглощение, газо-и паропроницаемость, химический состав; Особенностью строения конструкционно-теплоизоляционных материалов является их насыщенность порами, которая и определяет важнейшие свойства этих материалов: плотность, прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие.Повышение термического сопротивления оболочки здания может достигаться двумя основными способами: использованием строительных систем, включающих функциональные слои различного назначения и использованием эффективных теплоизоляционно-конструкционных материалов. Первый способ нашел в строительстве широкое применение в штукатурных фасадах с утеплением, вентилируемых фасадах, слоистой кладке. При этом, как показывает строительная практика, этот способ предполагает высокую культуру комплектации материалами, монтажа строительных систем и эксплуатации конструкций, что не всегда может быть обеспечено при массовом строительстве.Помимо микросфер продуктами переработки зольных отходов являются следующие материалы: оксиды алюминия, кремнезем (белая сажа), галлий, редкоземельные элементы, используемые в шинной промышленности, цветной металлургии, нефтехимической промышленности и прочих сферах человеческой деятельности. В связи с тем, что микросферы имеют низкую теплопроводность порядка 0,1 Вт/м·°С, они широко используются в качестве теплоизоляционного материала для огнеупорной керамики, нефтепроводов, геотермических цементов, отделочного и штукатурного гипса для изоляции внешних стен зданий и во многих других случаях, когда требуется хорошая термоизоляция. К микросферам относятся следующие группы материалов: - алюмосиликатные микросферы (ценосферы) - газонаполненные продукты горения угля; Также существует способ получения микросфер, по которому отделяют алюмосиликатные микросферы от золошлаковых отходов путем их погружения в жидкость. Собирают алюмосиликатные микросферы с поверхности жидкости и сушат в две стадии, причем на первой стадии сушки выдерживают алюмосиликатные микросферы при температуре не ниже 2°С до достижения ими остаточной относительной влажности не более 30 %, а на второй стадии сушки нагревают алюмосиликатные микросферы до температуры 100…300°С в печи барабанного типа путем прямого контакта осушаемых алюмосиликатных микросфер с нагретыми от внешнего источника стенками барабана названной печи до достижения ими относительной влажности не более 3 %.Ценосферы различного происхождения широко применяются как добавки в цемент для создания легких и сверхлегких бетонов. Располагаясь в межзерновом пространстве, продукты гидролиза вместе с микросферами образуют сложные комплексы. В частности, при использовании микросфер, в силу описанных выше свойств

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИОННО-ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

1.1 Классификация и свойства строительных материалов

1.2 Теплофизические параметры строительных материалов

1.3 Применение алюмосиликатных микросфер для повышения теплофизических характеристик материалов

1.4 Бетоны с использованием микросфер

2. РАСЧЕТ СОСТАВА ДВУХКОМПОНЕНТНОГО ВЯЖУЩЕГО С ДОБАВКОЙ ЗОЛЫ

2.1 Изучение химического состава компонентов

2.2 Определение радиоактивности и токсичности веществ

2.3 Определение модуля активности и модуля основности золы

2.4 Коэффициент качества К

2.5 Определение коэффициента основности силикатов

2.6 Расчет состава двухкомпонентной сырьевой смеси для получения вяжущего

3. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛЫ ТЭС

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ