Тонкодисперсная высококальциевая летучая зола как основа композитного цементирующего материала

Исследованы высококальциевые летучие золы (ВКЛЗ), отобранные с каждого из 4-х полей электрофильтров (ЭФ) Красноярской ТЭЦ-2. Определено, что распределение по размерам, химический и количественный фазовый состав значительно изменяются от 1 к 4 полю ЭФ. Образцы высокой прочности были получены на основе тонкодисперсной ВКЛЗ с 4 поля ЭФ (d₉₀ < 10 микрон) в композиции с суперпластификатором при соотношении вода:связующее В/С = 0.25, их прочность на сжатие возрастала от 17 до 72 МПа при отверждении от 1 до 120 суток. Прочность этих образцов сопоставима с прочностью образцов на основе портландцемента ПЦ 42.5Н без добавки суперпластификатора. Образцы высокой прочности исследованы методами синхронного термического анализа (СТА) и количественного рентгенофазового анализа (РФА). Установлено, что главными новообразованными фазами являются эттрингит 3CaO•Al₂O₃•3CaSO₄•32H₂O, а также гидраты карбоалюминатов кальция Ca₄Al₂(OH)₁₃(CO₃)0,5•4H₂O и Ca₄Al₂(OH)₁₂CO₃•5H₂O с низкой окристаллизованностью. За счет замещения Al³⁺ на Fe³⁺ новые фазы могут образовывать широкие ряды твердых растворов. Из совокупности данных методов СТА и РФА можно утверждать, что при увеличении сроков твердения возрастает вклад превращений кальцийсиликатного аморфного вещества с образованием скрытокристаллических гидросиликатов кальция, повышающих начальную и долговременную прочность материала. Фазовые превращения и показатели прочности позволяют использовать тонкодисперсные высококальциевые летучие золы угольных ТЭЦ как самостоятельный цементирующий материал в современных технологиях получения строительных материалов, в частности, в технологии самоуплотняющихся композитных бетонов (СУБ). Предложенная альтернатива цементу способствует решению комплексной экологической проблемы: (1) в области теплоэнергетики уменьшается накопление тонкодисперсных частиц золы, а, следовательно, уменьшается загрязнение вод, почв и атмосферы тонкими пылевидными частицами и (2) часть цемента в промышленности строительных материалов замещается на ВКЛЗ, что позволит сэкономить энерго- и природные ресурсы.