продукта отходов угольных тэц

УДК 502(06) Охрана окружающей среды и рациональное природопользование
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.
142
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 5
УДК 502(06) Охрана окружающей среды и рациональное природопользование
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. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске
оптимальных условий. М.: Наука. 1976. С.327.
2. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами
планирования экспериментов. – М.: Машиностроение. 1980. С.304.
3. ГОСТ 24211-2003. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие
технические условия.
4. ГОСТ 30459-2003. Добавки для бетонов и строительных растворов. Методы
определения эффективности.
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 5
143