О. А. ГАНИЧЕВА, Е. А. АИН

Филиал Санкт-Петербургского государственного

морского технического университета

Северное машиностроительное высшее техническое учебное заведение,

Северодвинск

Производство бетона с использованием

золы - продукта отходов угольных ТЭЦ

В работе рассмотрен один из способов утилизации золошлаковых отходов, образующихся при эксплуатации угольных ТЭЦ. С помощью методов планирования эксперимента сделана оценка качества бетона, в состав которого добавляется угольная зола.

Золоотвалы угольных ТЭЦ представляют собой грандиозные сооружения, являющиеся промышленными отходами 4 класса опасности. В нашей стране золошлаковые отходы практически не перерабатываются, поэтому утилизация золы является актуальной экологической задачей.

Одним из перспективных направлений является использования в бетонах вместо мелкого заполнителя золошлаковых отходов. Так как в инженерном плане эта задача является трудоемкой, то при ее решении целесообразно использовать методы планирования эксперимента [1].

Был определен следующий порядок работы:

– выбор целевой функции;

– качественное выделение основных факторов;

– оценка значимости факторов;

– составление уравнения регрессии и его анализ;

– практическое использование уравнения.

В данной работе использовался дробный факторный эксперимент. Было выбрано три фактора, оказавшихся значимыми:

– концентрация золы, [%];

– время выдержки образцов перед пропаркой при температуре 293°К, [ч];

– время пропарки при температуре 333°К, [ч].

Целевая функция – прочность бетона R, [МПа].

Факторы варьировались на трех уровнях в следующих диапазонах:

– концентрация золы от 15 до 25 %;

– время выдержки образцов перед пропаркой от 3 до 5 часов;

– время пропарки бетона от 4 до 6 часов.

Эксперимент планировался по квази D – оптимальному плану Песочинского [2].

После анализа экспериментальных данных было получено следующее уравнение регрессии:

Y = 10,4 – 0,488Х1 – 1,488Х3 + 0,625Х2Х3 + 1,375Х12 – 0,95Х22 – 0,975Х32.

Анализ полиномиальной модели позволил сделать следующие выводы:

– качество бетона при использовании золошлаковых отходов соответствует государственным стандартам [3, 4];

– наилучшая прочность бетона получается при концентрации золы в бетоне от 15 до 20 %;

– наиболее рациональное время выдержки бетона перед пропаркой – 4 часа;

– оптимальное время пропарки – 4 часа.

Полученные результаты были проверены для сухой золы и золы гидроудаления.

Список литературы

1. , , Грановский эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука. 1976. С.327.

2. , Арсов процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. – М.: Машиностроение. 1980. С.304.

3. ГОСТ . Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

4. ГОСТ . Добавки для бетонов и строительных растворов. Методы определения эффективности.