PL225847B1 - Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych - Google Patents
Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnychInfo
- Publication number
- PL225847B1 PL225847B1 PL411660A PL41166015A PL225847B1 PL 225847 B1 PL225847 B1 PL 225847B1 PL 411660 A PL411660 A PL 411660A PL 41166015 A PL41166015 A PL 41166015A PL 225847 B1 PL225847 B1 PL 225847B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mixture
- fossil fuels
- walls
- gunning
- shotcrete
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych, z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych i wody uzdatnionej dwutlenkiem węgla, z zamiarem uszczelniania i wzmacniania powierzchni ścian wyrobisk, polega na tym, że w trakcie procesu przygotowania mieszaniny torkretowania w proporcjach objętościowych popiołu lotnego i wody od 1:0,5 do 1:2 i jej nakładania na ścianę wyrobiska, do agregatu do torkretowania wtłaczany jest gaz o stężeniu CO2 nie mniejszym niż 1% względem powietrza przez okres 5 - 60 min.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób torkretowania ścian z wykorzystaniem mieszaniny sporządzonej na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych i wody, stosowany dla uszczelniania i wzmacniania powierzchni ścian zwłaszcza wyrobisk podziemnych.
Zgodnie ze stanem wiedzy w technice torkretowania ścian wyrobisk podziemnych stosuje się spoiwa (mieszaniny) na bazie cementu i wypełniacza mineralnego w formie drobnoziarnistego piasku i/lub popiołu, które polepszają właściwości mechaniczne oraz powodują skrócenie czasu ch emicznego wiązania składników mieszaniny. Ponadto poprawiają takie właściwości mieszaniny i wytworzonego torkretu jak lepkość, stabilność gęstwy i przyczepność oraz zmniejszają wodoprzepuszczalność ścian wyrobiska.
Istniejące rozwiązania patentowe, na przykład PL 136 980, opisują głównie sposób określania przyczepności mas ogniotrwałych nanoszonych metodą torkretowania metodą na gorąco. W patencie PL 101 172 opisano sposób torkretowania obmurzy, gdzie podstawowymi surowcami są spoiwa zasadowe otrzymywane z klinkierów magneziowych rud chromowych, dolomitów, złomu magnezytowo-chromitowego i chromitowo-magnezytowego. Jato wypełnienie proponuje się fosforany, kwas borowy, sodę, boraks. W patencie PL 64 415 omówiono sposób wytwarzania mas ogniotrwałych do torkretowania obmurzy ogniotrwałych. Masy ogniotrwałe przygotowuje się z tego samego materiału, z którego wykonane jest obmurze. W austriackim opisie patentowym AT 254 028 zaprezentowano rozwiązanie masy ogniotrwałej do torkretowania obmurzy, gdzie jako wypełniacz proponuje się dodatek w postaci paku, jako lepiszcza.
W opisie wynalazku DE 10 310 599 przedstawiono rozwiązanie sposobu nakładania betonu natryskowego z wykorzystaniem strumienia ditlenku węgla podawanego za pomocą dysz usytuowanych u wylotu urządzenia do natryskiwania betonu. Ditlenek węgla podawany jest w momencie wyrzutu betonu natryskowego z urządzenia. Zastosowano równoległy kierunek strumienia ditlenku węgla do kierunku strumienia betonu natryskowego.
Kwerenda stanu techniki wskazuje, że wprawdzie znane są mieszaniny do torkretowania na bazie popiołów, lecz prezentowane rozwiązania nie zakładały wykorzystania, jako materiału do torkretowania, mieszaniny popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych oraz wody nasyconej CO2.
Rozwiązanie zawarte w Patencie DE 10 310 599 zakłada wykorzystanie ditlenku węgla, jako czynnika roboczego wykorzystywanego do nakładania betonu natryskowego dopiero w fazie, kiedy beton natryskowy opuścił już urządzenie do natryskiwania. Ogranicza to w sposób zasadniczy czas kontaktu ditlenku węgla z betonem natryskowym, co z kolei powoduje, że reakcje chemiczne między ditlenkiem węgla a betonem zachodzą w niewielkim stopniu.
Głównym celem proponowanego rozwiązania było uzyskanie możliwości wydłużenia czasu kontaktu mieszaniny do torkretowania z ditlenkiem węgla w celu wydłużenia czasu reakcji. Uzyskano to poprzez dodawanie ditlenku węgla do mieszalnika urządzenia do torkretowania. Czas dozowania ditlenku węgla do mieszalnika wyznaczany jest empirycznie na podstawie własności fizykochemicznych mieszaniny: czas wiązania, wytrzymałość na ściskanie. Istotą sposobu torkretowania ścian w yrobisk podziemnych jest to, że w trakcie przygotowania mieszaniny do torkretowania na bazie wody i popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych wykonywanego w typowych mieszalnikach oraz w trakcie procesu natrysku torkretu na ściany wyrobiska, wtłaczany jest ditlenek węgla modyfikujący (uzdatniający) właściwości fizykochemiczne mieszaniny.
Sposób wytwarzania mieszaniny (w mieszalniku urządzenia do torkretowania) na bazie popiołów lotnych ubocznych produktów spalania z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych i wody według wynalazku polega na zmieszaniu popiołów lotnych i wody w proporcjach objętościowych od 1:0,5 do 1:2 Następnie gaz zawierający ditlenek węgla w ilości nie mniejszej niż 1% (korzystnie 60%) lub gazowy CO2 jest wtłaczany do wnętrza mieszalnika lub rurociągu przez okres od 5 min do 60 min (korzystnie 30 min), gdzie zachodzą reakcje karbonatyzacji. Po tym okresie mieszanina podawana jest za pośrednictwem urządzenia do torkretowania na powierzchnię ściany wyrobiska górniczego, przy czym czynnikiem roboczym jest gaz zawierający CO2 w ilości nie mniejszej niż 1% względem dowolnego gazu lub ich mieszaniny.
Sposób otrzymywania mieszaniny do torkretowania ścian wyrobisk górniczych z przetworzonych na bazie popiołów lotnych ubocznych produktów spalania z energetycznego wykorzystania paliw
PL 225 847 B1 kopalnych i wody poddanych mineralnej karbonatyzacji z udziałem ditlenku węgla, charakteryzującą się zawartością wolnego tlenku wapnia na poziomie nawet poniżej 1%.
Sposób wytwarzania mieszaniny, polegający na zmieszaniu popiołów lotnych i wody w proporcjach objętościowych od 1:0,5 do 1:2 z dobranym czasem mieszania składników w mieszalniku urządzenia do torkretowania z jednoczesnym podawaniem gazu zawierającego CO2 lub gazowym CO2 oraz sposób nakładania przygotowanej mieszaniny na powierzchnię ściany wyrobiska górniczego z dobranymi warunkami prowadzenia tego procesu według wynalazku, wykazuje nieoczekiwanie wytworzenie się, w wyniku reakcji między węglanem wapnia z glinianami wapnia, uwodnionych węglanoglinianów wapnia. Powstające na powierzchni ziaren trakcji stałej uwodnione węglanogliniany wapnia zwiększają chropowatość ich powierzchni, a tym samym nieoczekiwanie zwiększają wytrzymałość wiązania między poszczególnymi ziarnami mieszaniny do torkretowania powierzchni ścian wyrobisk górniczych. Skraca to czas zestalania się torkretu (czas wiązania), a tym samym pozwala na uz yskanie w krótszym czasie odpowiednich właściwości fizyko-mechanicznych. Ponadto zastosowanie gazu zawierającego CO2 w ilości nie mniejszej niż 1% względem dowolnego gazu lub samym ditlenkiem węgla pozwala na ograniczenie emisji CO2 do atmosfery. Wykorzystanie do torkretowania ubocznych produktów spalania w ilości 1000 kg powoduje ograniczenie emisji CO 2 do atmosfery w ilości do 50 kg.
Zastosowanie, jako dodatku do mieszaniny gazowego ditlenku węgla lub gazu zawierającego od 5% do 99,9% CO2 nieoczekiwanie obniża nawet do poniżej 1% podwyższoną zawartość tlenku wapnia występującą w nieprzetworzonych popiołach lotnych.
P r z y k ł ad
Do mieszalnika agregatu do torkretowania wprowadzano popiół lotny z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych, wodę, cement portlandzki w stosunku objętościowym 1:1:0.8. Po wstępnym wymieszaniu składników mieszaniny, do wnętrza mieszalnika wtłaczano gaz o udziale objętościowym CO2 wynoszącym 60% przez okres 30 min z zachowaniem ciągłego mieszania składników mieszaniny. Otrzymaną mieszaninę zawierającą produkty mineralnej karbonatyzacji popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych podawano na powierzchnię ściany z wykorzystaniem strumienia gazu, zawierającego CO2 w ilości nie mniejszej niż 1% względem dowolnego gazu. CO2 w mieszaninie ze sprzężonym powietrzem, mieszaniną gazów lub konkretnym, pojedynczym gazem, wykorzystywany jest do uzyskiwania ciśnienia roboczego w agregacie do torkretowania w trakcie nakładania torkretu na ścianę wyrobiska. W wyniku prowadzonego procesu uzyskano pokrycie ściany torkretem.
Przykładowy skład mieszaniny do torkretowania na bazie ubocznych produktów spalania z kotłów fluidalnych według wynalazku przedstawia poniższa tabela.
| Lp. | Składniki | Udział [cz. obj.] | Uwagi |
| 1 | Produkt mineralnej karbonizacji ubocznych produktów spalania z kotła fluidalnego o zawartości wolnego tlenku wapnia poniżej 1% | 1 | Średnia wytrzymałość na ściskanie po 7 dniach = 26,2 [MPa] Średnia wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach = 68,7 [MPa] Czas wiązania: początek 5 min, koniec 30 min |
| 2 | Cement portlandzki | 0,8 | |
| 4 | Woda | 1 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (2)
1. Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych i wody uzdatnionej dwutlenkiem węgla, z zamiarem uszczelniania i wzmacniania powierzchni ścian wyrobisk, znamienny tym, że w trakcie procesu przygotowania mieszaniny torkretowania w proporcjach objętościowych popiołu lotnego i wody od 1:0,5 do 1:2, jej nakładania na ścianę wyrobiska, do agregatu do torkretowania wtłaczany jest gaz o stężeniu CO2 nie mniejszym niż 1% względem powietrza przez okres 5-60 min.
PL 225 847 B1
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że gaz zawierający nie mniej niż 1% CO2 względem powietrza lub innego gazu, wykorzystywany jest do uzyskiwania ciśnienia roboczego w agregacie do torkretowania w trakcie nakładania torkretu na ścianę wyrobiska.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL411660A PL225847B1 (pl) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL411660A PL225847B1 (pl) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL411660A1 PL411660A1 (pl) | 2016-09-26 |
| PL225847B1 true PL225847B1 (pl) | 2017-05-31 |
Family
ID=56942385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL411660A PL225847B1 (pl) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225847B1 (pl) |
-
2015
- 2015-03-19 PL PL411660A patent/PL225847B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL411660A1 (pl) | 2016-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5364497B2 (ja) | 急結性吹付けセメントコンクリートの吹付け工法 | |
| JP5268648B2 (ja) | 急結剤、及びそれを用いた吹付け工法 | |
| US4501618A (en) | Method of making a building material | |
| CN113454043A (zh) | 低碳建筑粘结剂的新配制剂、制备方法和建筑材料 | |
| US20090025614A1 (en) | High strength magnesium slag brick and method of producing the same | |
| KR100992888B1 (ko) | 친환경 뿜칠용 내화피복재 조성물 | |
| US109669A (en) | Improvement in the manufacture of artificial stone | |
| WO2007014168A2 (en) | Magnesium cementitious composition | |
| IT8048830A1 (it) | Procedimento per la produzione di un legante per impasto liquido, malta e calcestruzzo. | |
| CN106220216A (zh) | 一种高强度矿用膨胀充填防灭火材料及其使用方法 | |
| JP6234748B2 (ja) | 超速硬グラウト材料を用いた連続練り施工方法 | |
| KR20140140592A (ko) | 디에틸렌-트리아민-펜타아세트산을 이용한 베타 스투코 개질방법 | |
| Lee et al. | Self-cementitious hydration of circulating fluidized bed combustion fly ash | |
| JPH0711186B2 (ja) | シヨツトクリート層を塗布する方法および吹付け装置 | |
| WO1986001795A1 (en) | Foamed cement compositions for stowing cavities | |
| CN101633574A (zh) | 矿用高耐久性轻质喷射混凝土 | |
| CN114163158A (zh) | 一种多组分废渣耦合增质的复合粉及其制备方法与应用 | |
| PL225847B1 (pl) | Sposób torkretowania ścian wyrobisk podziemnych z wykorzystaniem mieszaniny na bazie popiołów lotnych z energetycznego wykorzystania paliw kopalnych | |
| JPH11171625A (ja) | 吹付材料及びそれを用いた吹付施工方法 | |
| JP2023179897A (ja) | 環境配慮コンクリート、プレキャストコンクリート、環境配慮コンクリート用組成物、及び環境配慮コンクリート製造方法 | |
| CN114685136A (zh) | 一种可喷射的充填材料及其填充方法、充填系统 | |
| Turuallo et al. | Sustainable cementitious materials: The effect of fly ash percentage as a part replacement of portland cement composite (PCC) and curing temperature on the early age strength of fly ash concrete | |
| RU2740982C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства карбонизированных строительных изделий | |
| RU2601962C1 (ru) | Способ получения гипсового вяжущего, модифицированное композиционное гипсовое вяжущее и способ его получения | |
| JP2017014070A (ja) | スラリー状急結助剤及びそれを用いた吹付けコンクリートの製造方法、吹付けコンクリートの施工方法 |