Použitie fluidných popolov a popolčekov z fluidného spaľovania uhlia ako antimikrobiálne účinnej látky pre stavebníctvo

Číslo patentu: U 6967

Dátum: 04.11.2014

Autori: Strigáč Július, Martauz Pavel

Je ešte 3 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka použitia íluidných popolov a popolčekov z fluidného spaľovania uhlia ako antimikrobiálne účinnej látky pre stavebníctvo.Korózia betónov, mált a omietok biologickými účinkami je vážnym problémom všade tam, kde príslušné mikroorganizmy na to majú vytvorené vhodné podmienky na život, ako sú teplotno-vlhkostné podmienky prostredia, pH prostredia, prítomnosť kyslíka, žiarenia, prísun živín atď. Biokorózia znižuje úžitkové vlastnosti betónov a ich životnosť. Biokorózia ako špecifický druh chemickej korózie je spôsobovaná rôznymi biogénnymi organickými kyselinamí, minerálnymi kyselinami (kyselina sírová HgSOą, kyselina dusičná HNOg), ako aj koróznym sulfánom 112 S a amoniakom NH 3, ktoré vznikajú metabolickou činnosťou mikroorganizmov (Ieemann, A., Lothenbach, B., Hoffmann, C., Cement and Concrete Research, Vol. 40, No. 8. pp. 1157 - 1164, 2010 George, R., P., Vishwakarma. V., Samal, S., S., Mudali, U., K., Concrete Research Letters, Vol. 3, (3)-Sept, pp 491 - 506, 2012).Biokoróziu betónových konštrukcií spôsobujú najmä aeróbne sírne baktérie, ktoré oxidujú sírne zlúčeniny na kyselinu sírovú H 2 SO 4 a anaeróbne síran-redukujúce baktérie, ktoré redukujú sírany za vzniku sulfánu H 2 S, korózneho plynu, prekurzora pre ďalší vznik 1-12504 pôsobením símych baktérií. Vznikajúca kyselina HZSO reaguje s vápenatými zložkami cementového tmelu za vzniku CaSO 4, resp. CaSO 2 H 2 O, a môže spôsobovať síranovú deštrukčnú koróziu. Rozoznávajú sa dva druhy síranovej korózie, a to sadrovcová a sulfoaluminátová. Pri obidvoch druhoch korózie dochádza k narastaniu objemu reakčných produktov korózie. Zvyšovanie objemu koróznych produktov spôsobuje až extrémne rozpínanie betónu, ktoré sa v konečnom efekte prejavuje úplným rozpadom betónových konštrukčných prvkov. Pri sadrovcovej korózii dochádza k zväčšeniu objemu až o približne dvojnásobok. Pri sulfoaluminátovej korózii reakciou sadrovca s 3 Ca 0.Al 2 O 3.6 H 20 vzniká ako konečný produkt bud monosulfát 3 CaO.AlO 3.CaSO 4.12 H 2 O, alebo ettringit 3 CaO.AlgO 3.3 CaSO 4.3 l-32 HZO, pri ktorej sa objem reakčných produktov zvyšuje až o štvomásobok.Nitriíikačné baktérie pôsobením na amoniak NH ho menia cez kyselinu dusitú HNO na kyselinu dusíčnú HNO 3. Kyselina HNO reaguje s vápenatými zložkami cementového tmelu za vzniku rozpustnej soli Ca(NO 3)2, ktorá sa môže vymývať z betónového matrixu, a tým podporovať zvyšovanie množstva pórov a kapilár, a tým degradáciu pevnosti.Pôsobením niektorých chemoorganotroůiých baktérií a plesní vznikajú biogénne vysokomolekulárne organické kyseliny ako kyselina humínová alebo pyrohroznová a biogénne nízkomolekuláme organické kyseliny ako kyselina mravčia, octová, propiónová, maslová, mliečna, šťaveľová, jablčná, citrónová a iné (De Windt, L., Devíllers, P., Cement and Concrete Research, Vol 40, No. 8. pp. 1165 - 1174, 2010 Magniont,C., et al, Cement and Concrete Research, Vo 141, No. 4. pp. 429 - 438, 2011). Chemická agresivita organických kyselín je dokonca v niektorých prípadoch dokonca vyššia než kyselina sírová H 2 SO 4 (Neumann, T. a Dehn, F., Concepts for concrete exposed to acídic fluids, Conference 56 Betontage, 7.-9. February 2012,Neu-Ulm, Germany, pp. 196 - 197, 2012).Nebezpečenstvo napadnutia betónu a mált mikroorganizmami narastá pri použití organických prísad (polyvinylacetátu, kazeínu, metylcelulózy, lignosulfonanov a pod.) alebo prímesí (pazderia, pilín, drevných múčok, triesok, drevitej vlny, drevovlákien, drevnej štiepky a pod.). Okrem biochemického rozrušovania sa v prípade plesní pridružuje aj mechanické rozrušovanie napr. prerastaním ich hýf do objemu zatvrdnutého kameňa. Štruktúra kameňa sa rozrušuje, prípadne až rozpadá.Antimilcrobíálna ochrana stavieb a konštrukcií, resp. miest s výskytom mikroorganizmov (vlhké murivo,základy budov atdĺ), alebo miest s ich potenciálnym výskytom (nemocnice, školy, kuchyne, kúpaliská, práčovne, hygienické zariadenia, predajne, potravinársky, mäsospracujúci, liehovamícky, farmaceutický, kozmetický, chemický, drevospracujúci priemysel, rôzne biovýroby, poľnohospodárstvo, kañlérie, vodárenská spoločnosti, kanalizácie, Čističky odpadových vôd, chladiarenské veže) je preto veľmi dôležitá.Aby sa zamedzilo výskytu, rastu a rozmnožovaniu mikroorganizmov, pridávajú sa do betónov, mált,omietok, cementových lepidiel atď. antibakteriálne, fungicídne, insekticídne prísady (Neville, A., M., Properties of Concrete, 4 th Ed., Pearson Education Limited, Harlow, England, pp. 264 - 265, 2009), ktoré zabezpečujú stavebným materiálom bakteriocídne, bakteriostatické, fungícídne, a fungistatické a insekticídne vlastnosti.Nevýhodou doteraz používaných biocídnych prísad je, že väčšina z nich má iba selektívny antimikrobiálny účinok, nepokrývajúci široké spektrum mikroorganizmov, väčšina je nestála a má len krátkodobú účinnosť a najväčšou nevýhodou je ich cena, pretože tieto prípravky sú veľmi nákladné. l( tejto cene sa pripočítavajú ešte aj mvestične náklady na zariadenia na ich uskladnenie, dávkovanie, miešanie a homogenizáciu v cementoch a cement obsahujúcich zmesíach a tiež prevádzkové náklady. Hrozbou je aj nehomogénne rozloženie biocídnej prísady v rámci cementovej alebo cement obsahujúcej sypkej matrice stavebného materiálu, 10keďže množstvo biocídnej prísady je niekoľkonásobne nižšie a tiež hrozí odmiešanie biocidnej prísady počas prepravy a najmä V zámesi s vodou pri aplikácii stavebného materiálu na mieste jeho realizácie. Účinnosť biocídnych prísad ovplyvňuje ich rozpustnosť vo vode a spôsob ich aplikácie. Vo vode dobre rozpustne prísady sa po pridaní zámesovej vody z betónu alebo cement obsahujúcej malty ľahko vyplavia a relativne rýchlo strácajú účinnosť. Vo vode horšie rozpustné prísady môžu po dlhšej dobe z hydratovaného kameňa vydifundovať na povrch a rovnako relatívne rýchlo stratiť účinnosť. Väčšina biocídnych prísad sa vplyvom alkalického prostredia hydratujúceho betónového alebo maltového kameňa rozkladá.Výhodné by bolo získať bežne dostupnú antimikrobiálne účinnú látku pre stavebníctvo, ktorá by mohla slúžiť ako prísada, prímes alebo iná zložka pre cementy, stavebné spojivá, cement obsahujúce zmesi, stavebné hmoty a stavebné materiály so zvýšenými antimikrobiálnymi účinkami, a to bez investičných nákladov a bez zvýšenia prevádzkových nákladov s dobrou homogenitou V zmesi, bez možnosti odmiešanía sa V čerstvých cementových, betónových a maltových zámesíach s vodou.Fluidné popoly a popolčeky vznikajú pri fluidnej technológii spaľovania uhlia. Pri tejto technológií sa uhlie spaľuje spolu s vápencom (príp. aj dolomitom) v prúde vzduchu, ktorý udržuje horiacu zmes vo vznose, s cieľom redukcie plyrmých emisií najmä S 03. Vápenec pri teplotách spaľovania cca 850 °C na seba viaže oxidy siry (S 02 a S 03) uvoľnené pri spaľovaní paliva za vzniku CaSO 4. Na zabezpečenie vysokej účinnosti odsírenia sa vápenec pridáva v stechiometrickom nadbytku. Výsledkom fluidného spaľovania uhlia je úletový (fluidný popolček) a lôžkový popol (fluidný popol) obsahujúci okrem CaSO 4 nezreagovaný CaO a zvyšky nerozloženého vápenca CaC 03. Z týchto skutočností sa preto produkty fluidného spaľovania - fluidné popoly a popolčeky významne líšia od popolov a popolčekov produkovaných klasickým spaľovaním uhlia (výtavné a granulačné kotly). Fluidný popolček úletový je odlučovaný a zachytávaný z dymových plynov mechanicky v cyklónoch alebo filtroch, alebo elektrostaticky V elektrofiltroch. Fluidný popol zostáva v spaľovacom priestore a po opakovanej cirkulácii sa odpúšťa mimo fluidného kotla. Z daného dôvodu sa fluidný popol a fluidný popolček navzájom značne líšia v chemickom, mineralogickom, ako aj v granulometrickom zložení.Táto odlišnosť fluidných popolov a popolčekov v porovnaní s klasickými popohni a popolčekmi značne znižuje ich aplikačné možnosti. Zatiaľ čo sa klasický popolček bežne využíva ako zložka na výrobu cementov podľa normy EN 197-1 a podľa normy EN 206-1 ako prímes I. druhu - takmer inertná prímes, ñler (jemný podiel kameniva pokiaľ vyhovie EN l 2620) alebo ako prímes II. druhu ~ puzolánová prímes (alctíxma, prispievajúca k hydratačným reakciám pokiaľ vyhovie EN 450-1), tak pre fluidný popol a popolček sú tieto aplikácie danými normami vylúčené.Norma EN 197-1 definuje dva druhy popolčekov vhodných na výrobu cementov na všeobecné použitie, a to kremičitý a Vápenatý popolček. Prvý má puzolánové vlastnosti pre vysoký obsah aktívneho SiO a A 120 a druhý má navyše aj hydraulické vlastnosti pre vysoký obsah aktívneho CaO popri vysokom obsahu aktívneho SiOZ a AlzO 3. Zvyšok v nich tvorí Fe 203 a iné zlúčeniny v minoritnom zastúpení. Obsah aktívneho CaO V kremičitom popolčeku musí byť nižší než 10,0 hm., obsah voľného CaO nesmie byť väčší než 1,0 hm.,ak však obsah voľného CaO presialme 1,0 hm., no menej ako 2,5 hm., musí sa kremičitý popolček podrobiť kontrole na objemovú stálosť. Obsah aktívneho CaO vo vápenatom popolčeku nesmie byť nižší než 10 hm. Vápenatý popolček obsahujúci aktívny CaO medzi 10,0 hm. a 15,0 hm. musi obsahovať najmenej 25,0 hm. aktívneho Si 02, pričom norma za špeciálnych podmienok povoľuje aj vyšší obsah aktívneho CaO viac ako 15,0 hm. Vápenatý popolček sa však na Slovensku a v Čechách prakticky vôbec nevyskytuje, keďže v SR, ČR a v okolitých štátoch strednej Európy sa takýto druh uhlia neťaží ani nespaľuje. Naviac nonna EN 450-1 Vápenatý popolček do betónu ani nepovoľuje.Norma EN 450-1 pre popolček do betónu povoľuje použitie iba klasického kremičitého popolčeka. Obsah S 03 v kremičitom popolčeku nesmie byť väčší než 3,0 hm. Musí obsahovať najmenej 25,0 hm. aktívneho SíOZ. Obsah aktívneho CaO nesmie byť väčší než 10,0 hm. Aktívny CaO pri normálnych podmienkach tvrdnutia môže vytvárať hydráty kremičitanov vápenatých a hlinitanov vápenatých. Obsah voľného CaO nesmie byť väčší než 2,5 hm., ak obsah voľného CaO presiahne 1,0 hm. musí sa popolček podrobiť kontrole na objemovú stálosť.Z daného vyplýva, že vysoký obsah aktívneho CaO a najmä voľného CaO je pre popolčeky veľkou nevýhodou, robí ich nepoužiteľnými pre bežné stavebné využitie, akým je výroba cementov a betónov. Rovnako to platí aj pre vysoký obsah S 03.Fluidné popoly a popolčeky majú výrazne vyšší obsah reaktívneho CaO, bežI 1 e 15,0 až 35,0 hm. a S 03 7,0 až 18,0 hm. Fluidné popoly a popolčeky majú nižší obsah taveniny a zvyčajne vyššiu stratu žíhaním v porovnani s klasickými kremičitanovými popolmi a popolčekmi. Vzhľadom na chemické a mineralogické zloženie v vysoký obsah reaktívneho CaO a vysoký obsah CaS 04, je pre fluidné popoly a popolčeky charakteristická objemová nestálosť, nedeñnovateľné časy tuhnutia a celkovo nedeiinovateľné tuhnutie a tvrdnutie.Fluidný popolček a fluidný popol majú len obmedzené praktické využitie v stavebníctve a stavebnom priemysle v Slovenskej republike s výnimkou využitia pri výrobe pórobetónov a pri výrobe popolového zmesového plniva (SK 4564 UV), pripadne ako zložka cementárskych surovinových zmesí pre výpal portlandského slinku (Fridrichová, M., Wagner, Š., Novák, J., F luídný popílek jako parciálni surovinová báze port 10landskćho slinku, VII. Odborná konference MALTOVINY 2008, Bmo 11. 12. 2008, s. 231 - 237). Iba v Českej republike existuje rad národných noriem a prednoriem s praktickým využitím fluidného popolčeka a fluidného popola v stavebníctve - ČSN 72 2080 F luidní popel a fluídní popílek pro stavební účely - Společná ustanovení, požadavky a metódy zkoušení a ČSN P 72 2081-1 až -13 Fluidní popel a fluídní popilek pro stavební účely pro výrobu lehkého betónu pro výrobu popílkových smésí se zmitým plnívem pro výrobu vibrovaných a vibrolisovaných výrobku pro výrobu pórobetónu, pro výrobu umelého zmitěho plniva pro výrobu suchých maltových směsi pro výrobu speciálních trnelu, pro stavbu pozemních komunikací pro výrobu maltovin pro ostatní využití jako solidiñkace a stabilizace.Podľa ČSN P 72 2081-13 sa fluidný popolček a fluidný popol nesmú použiť na výrobu cementov na všeobecné použitie podľa EN 197-1 a na výrobu cementu do mált na murovanie a omietanie podľa EN 413-1.Podstata technického riešenia spočíva v použití fluidných popolov (lôžkových) a fluidných popolčekov(úletových) z fluidného spaľovania uhlia (pojem uhlie zahrňuje čieme uhlie, hnedé uhlie, antracit, lignit, príp. aj ďalšie spoluspaľovane materiály defmované v STN EN 450-1 A 1 2008 (EN 450-1 2005 Al 2007 ako antimikrobiálne účinnej látky pre stavebníctvo.Antimikrobiálne účinná látka pre stavebníctvo je tvorená tluidným popolčekom alebo fluidným popolom,alebo zmesou fluidného popolčeka a fluidného popola s minimálnym obsahom CaO 5 hm., výhodne nad 15 hm, s množstvom častíc väčších ako 500 m maximálne 99 hm. z celkovej granulometrie.Zmes fluidného popolčeka a fluidného popola môže obsahovať každú jednu zložku v množstve od minimálnej po maximálnu koncentráciu t. j. od 0,0 l až do 99,99 hm.Fluidný popolček, fluídný popol alebo ich zmes sa mechanicky upravujú. Fluidný popolček úletový je možné v niektorých prípadoch použiť na stavebné účely aj bez mechanickej úpravy (pokiaľ sa kvalitatívne parametre fluidného popolčeka v danej dávke príliš nemenia a vyhovujú pre danú aplikáciu) alebo s mechanickou úpravou. Fluidný popol lôžkový je prakticky možné V drvivej väčšine prípadov použiť na stavebné účely len s mechanickou úpravou.Mechanická úprava sa realizuje drvením a/alebo mletím, a/alebo rozotieraním, a/alebo triedením, a/alebo preosievaním, a/alebo miešaním, a/alebo homogenizáciou, a/alebo pretepľovaním, a/alebo sušením, a/alebo výpalom, a/alebo rozpadom častíc premenou voľného vápna CaO na portlandit Ca(OH)2, pripadne periklasu MgO na brucít Mg(OH)2 alebo reakciou anhydritu CaSO 4 s popolovými zložkami na ettringit C 3 A.3 CaSO 4.32 H 2 O(ktorý po čase prechádza na monosulfát C 3 A.CaSO 4.l 2 H 2 O) a hydratáciou na sadrovec CaS 04.2 H 20 alebo reakciou aktívnych popolových zložiek v podobe CaO, SiO 2, AlzO 3, FezOg, na hydratačné produkty typu C-S-H prípadne C- A(F)-H fáz, odležaním alebo skladovaním, alebo vlhčením, alebo prídavkom vody.Fluidný popolček alebo tluidný popol, alebo ich zmes sú dávkované bud do drviacich agregátov v procese drvenia, a/alebo do mlecích agregátov v procese mletia, a/alebo do triediacích agregátov v procese triedenia, a/alebo na sitá V procese preosievania, a/alebo do miešacích agregátov v procese miešania, a/alebo do homogenízátorov v procese homogenizácie bud fluidného popolčeka a fluidného popola samotných, a/alebo ich zmesi, a/alebo pri príprave cementov, a/alebo stavebných spojív, a/alebo cement obsahujúcich zmesí,a/alebo stavebných hmôt, a/alebo stavebných kompozitov, a/alebo stavebných materiálov, a/alebo stavebných výrobkov. Fluidný popolček alebo fluidný popol, a/alebo ich zmes môžu byť ďalej umiestňované buď do autoklávov, a/alebo sušiarni, a/alebo pecí, a/alebo na úložiská, a/alebo na vodou skrápane plochy, a/alebo do vodných nádrží.Mechanickou úpravou sa dosahuje zmena veľkosti častíc fluidného popolčeka a fluidného popola alebo ich zmesi, zmena granulometrie, zrnitostnej distribúcie častíc, memého povrchu, objemovej hmotnosti. Po mechanickej aktiváciije množstvo častíc väčších ako 500 m maximálne 99 hm. z celkovej granulometrie. Mechanickou úpravou sa dosahuje vyššia homogenita chemického a míneralogického zloženia fluidného popolčeka a fluidného popola alebo ich zmesi, rovnomerné rozloženie účinných látok, rovnomemé kvalitatívne vlastnosti, rovnomerné výsledné úžitkové parametre, fyzikálne vlastnosti, rovnomemé tuhnutie a tvrdnutie,zníženie objemovej nestálosti (rozpínavosti), čo je potrebné, keďže všetky druhy popolov a popolčekov majú premenlivé chemické, mineralogické a granulometrické zloženie, ako aj kvalitatívne parametre a fyzikálne vlastnosti. Premenlivé zloženie, kvalitatívne parametre a fyzikálne vlastnosti sú u fluidného popolčeka a fluidného popola výraznejšie ako u klasického kremičítého popolčeka. Tieto zmeny sú spôsobované najmä variabilitou vlastností vstupných komponentov uhlia a odsírovacieho aditíva a nestabilitou spaľovacieho procesu.Ďalšia možná úprava podľa riešenia je zhydratovanie hasenie prídavkom vody príp. vodnej pary do fluidného popolčeka, alebo fluidného popola a po zatuhnutí a zatvrdnutí zhydratovanej zmesi jej opätovná mechanická úprava drvením a/alebo mletím, a/alebo rozotieraním za získania zmitého materiálu s množstvom častíc väčších ako 500 m maximálne 99 hm. z celkovej granulometrie. Okrem prídavkov vody príp. vodnej paiy sa do fluidného popolčeka alebo fluidného popola môže pridávať alkalický aktivátor obsahujúci Naalebo K V podobe hydroxídov alebo vodorozpustných anorganických solí ako sírany S 042, siričitany S 032,uhličitany C 032, hydrogénuhličitany HCOf, kremičitany SÍOÍ, Si 032, nestechiometrické kremičitany SiXOYZ za vzniku geopolymérov s následnou mechanickou úpravou drvením a/alebo mletím, a/alebo rozotieraním za získania zrnitého materiálu s množstvom častíc väčších ako 500 m maximálne 99 hm.Na stavebné účely sa fluidný popolček alebo fluidný popol, alebo ich zmes aplikujú iba jednoduchým prídavkom na miesto určenia a/alebo prídavkom do cementov, stavebných spoj ív, cement obsahujúcich zmesi, stavebných hmôt a stavebných materiálov.Prídavky lluidného popolčeka alebo lluidného popola, alebo ich zmesi do cementov, stavebných spojív,cement obsahujúcich zmesí, stavebných hmôt a stavebných materiálov zabezpečujú ich zvýšenú antimikrobiálnu odolnosť.Množstvo prídavkov fluidného popolčeka alebo fluidného popola, alebo ich zmesi do cementov, stavebných spojív, cement obsahujúcich zmesí, stavebných hmôt a stavebných materiálov je závislé od požadovaných výsledných kvalitatívnych vlastností a miery výslednej antimikrobiálnej účinnosti a môže sa pohybovať od minimálnej po maximálnu koncentráciu, t. j. od 0,01 až do 99,99 hm. pridaného fluidného popolčeka alebo fluidného popola, alebo ich zmesi na daný kompozit.Veľmi dôležité pre toto technické riešenie je chemické a mineralogické zloženie fluidného popolčeka a íluidného popola, najmä obsah voľného CaO. Čím je vyšší podiel CaO a čím sú fluidný popolček a fluidný popol jemnej šie, tým rastie ich antimikrobiálny potenciál.Riešenie využíva doterajšiu nevýhodu fluidných popolov a fluidných popolčekov z tluidného spaľovania uhlia na bežné stavebné využitie, akým je výroba cementov a betónov, a to ich chemické a mineralogické zloženie, najmä vysoký obsah aktívneho CaO a najmä voľného CaO.V prípade klasického spaľovania uhlia sa pri spaľovaní dosahujú vysoké teploty na úrovniach až do 1600 °C za vzniku taveniny v tvoriacom sa popole. Najvyššie teploty sa dosahujú pri spaľovaní čiemeho uhlia vo výtavných kotloch 1400 až 1600 °C, relatívne najnižšie pri spaľovaní hnedého uhlia v granulačných kotloch 1100 až 1300 °C. Zložky popolov klasického spaľovania sú vo veľkej miere prereagované do nových kryštalických fáz alebo sú súčasťou sklovítej fázy. Popolčeky z klasického spaľovania pri vyšších teplotách majú vysoký obsah sklovítej fázy, spravidla vyšší ako 50 . Z mineralogického hľadiska sú klasické kremičité popolčeky tvorené z 90 amorfnou fázou a zvyšok je tvorený kryštalickými fázami. Z kryštalických fáz ich tvorí najmä B-kremeň SiOZ, mullit A 382 (3 A 12 O 3.2 SiO 2), hematit a-FezOg a magnetit Fe 3 O 4. CaO, ako aj S 03 sú viazané v zlúčeninách alebo sklovítej fáze a iba veľmi malé percento z celkového množstva CaO je vo forme voľného vápna CaO, bežne 0,05 až 0,5 hm.V prípade fluidného spaľovania uhlia sa pri spaľovaní dosahujú relatívne nízke teploty na úrovniach 800 - 850 °C (teploty nesmú prekročiť 900 °C aby sa predišlo škvárovaniu), pri ktorých dochádza k optimálnej absoxpcii oxidov síry SO, (S 02 a S 03) na aktívny CaO. Vzhľadom na tak nízke teploty fluidného spaľovania oproti klasickému spaľovaniu uhlia je prítomné voľné vápno CaO z disociácie nadbytku CaCO 3 v stave zrodu a technologicky v podobe mäkko páleného vápna, a je preto vysoko aktívne. Pre fluidné popoly a fluidné popolčeky je kvôli nízkym teplotám tiež charakteristický nízky obsah taveniny a niekedy vyššie straty žíhaním. Obsah reaktívneho CaO sa vo fluidných popoloch a popolčekoch bežne pohybuje medzi 15,0 až 35,0 hm. a obsah S 03 na úrovniach 7,0 až 18,0 hm, ktorý je naviazaný na CaSO Mineralogicky sú tluidné popoly a fluidné popolčeky charakterizované prítomnosťou kryštalických fáz typu kremeň a-SiO 2, anhydrit CaSO 4, vol. vápno CaO, portlandit Ca(0 H)2, kalcit CaCO 3, hematit (I-Fegog, magnetit Fe 304, periklas Mg 0, amorfná hlinitokremičitanová fáza, illit (ílový minerál typu (K, H 3 O)(Al, Mg, Fe)2(Si, A 1)4 O 1 o(OH)2,(H 20)), živec (súhmný názov pre minerály - tuhé roztoky radu draselného živca (K-živce, KA 1 Si 3 Og), albituZ chemického a mineralogického zloženia klasických kremičitých popolčekov vyplýva ich puzolánová aktivita. Puzolánová aktivita spočíva v reakcii aktívneho SiOŽ a A 120, z amorfnej fázy s portlanditom Ca(OH)2 počas hydratácie. Popolčeky ako puzolány po zmiešaní s vodou sami netuhnú ani netvrdnú, avšak ak sú jemne zomleté, reagujú V prítomnosti vody s rozpusteným hydroxidom vápenatým Ca(OH)2 za tvorby hydratačných zlúčenín vápenatých kremičitanov a vápenatých aluminátov, ktoré sú nositeľmi postupne narastajúcich pevnosti. Z aktívneho SiOZ vzniká C-S-H gél, ktorý je arnorfný, a postupným prekryštalízovávaním pozostáva najmä z tobermoritu 5 CaO.6 SiO 2.5 H 20 a xonotlitu 5 CaO.5 Si 02.H 2 O.Z A 120 v amorfnej fáze v prítomnosti malého množstva E 8403 vznikajú kalcium aluminát hydráty, v ktorých je časť hliníka nahradená železom C-A(F)-H (ide o celú škálu hydratačných produktov C 3 A(F)H 6, C 2 A(F)Hg a C 4(F)H 13). Kryštalický kremeň SiO 2 a v malej miere aj mullit A 382 sú schopné reagovať s Ca(OH)2 až za hydroterlnálnych podmienok.Na rozdiel od klasických kremičitých popolčekov majú fluidné popoly a tluidné popolčeky okrem puzolánovej aktivity aj hydraulické vlastnosti. Tieto po zmiešaní s vodou tuhnú a tvrdnú aj samostatne. Hydratačnými produktami samovoľného tuhnutia a tvrdnutia sú portlandit Ca(OH)g, ettringit C 3 A.3 CaSO 4.321-I 2 O,ktorý po čase prechádza na monosulfát C 3 A.CaSO 4.l 2 H 2 O a sadrovec CaS 04.2 H 2 O. Hydratačné reakcie ostatných zložiek prebiehajú podobne, ako je to v prípade klasických kremičitých popolčekov.

MPK / Značky

MPK: C04B 18/06, C04B 18/00

Značky: fluidného, účinnej, použitie, fluidných, spaľovania, antimikrobiálne, popolčekov, uhlia, popolov, stavebníctvo, látky

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/11-u6967-pouzitie-fluidnych-popolov-a-popolcekov-z-fluidneho-spalovania-uhlia-ako-antimikrobialne-ucinnej-latky-pre-stavebnictvo.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Použitie fluidných popolov a popolčekov z fluidného spaľovania uhlia ako antimikrobiálne účinnej látky pre stavebníctvo</a>

Podobne patenty