<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE ep-patent-document SYSTEM "OpenDataPatent_cz.dtd">
<ep-patent-document lang="en" file="OpendataIPOCZ_PT_DIFF_PV2005-189.xml" country="CZ" doc-number="296655" kind="B6">
  <bibliographic-data country="CZ">
    <publication-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>296655</doc-number>
        <kind>B6</kind>
        <date>2006-05-17</date>
      </document-id>
    </publication-reference>
    <classifications-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="1">
        <section>C</section>
        <class>04</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>18</main-group>
        <subgroup>10</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20051128</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="2">
        <section>C</section>
        <class>04</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>30</main-group>
        <subgroup>00</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>L</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20051128</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
      <classification-ipcr sequence="3">
        <section>B</section>
        <class>09</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>3</main-group>
        <subgroup>00</subgroup>
        <ipc-version-indicator>
          <date>20060101</date>
        </ipc-version-indicator>
        <classification-level>A</classification-level>
        <symbol-position>L</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20051128</date>
        </action-date>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
        <generating-office>
          <country>CZ</country>
        </generating-office>
      </classification-ipcr>
    </classifications-ipcr>
    <classifications-cpc>
      <classification-cpc sequence="1">
        <cpc-version-indicator>
          <date>20130101</date>
        </cpc-version-indicator>
        <section>C</section>
        <class>04</class>
        <subclass>B</subclass>
        <main-group>28</main-group>
        <subgroup>021</subgroup>
        <symbol-position>F</symbol-position>
        <classification-value>I</classification-value>
        <action-date>
          <date>20130101</date>
        </action-date>
        <generating-office>
          <country>EP</country>
        </generating-office>
        <classification-status>B</classification-status>
        <classification-data-source>H</classification-data-source>
      </classification-cpc>
    </classifications-cpc>
    <application-reference>
      <document-id>
        <country>CZ</country>
        <doc-number>2005-189</doc-number>
        <date>2005-03-24</date>
      </document-id>
    </application-reference>
    <language-of-filing>cs</language-of-filing>
    <language-of-publication>cs</language-of-publication>
    <priority-claims>
      <priority-claim sequence="1" kind="national">
        <country>CZ</country>
        <date>2005-03-24</date>
      </priority-claim>
    </priority-claims>
    <invention-title lang="CS">Způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv</invention-title>
    <invention-title lang="EN">Process for producing building materials and products from fly ash obtained by fluidized bed burning of solid fossil fuels</invention-title>
    <references-cited>
      <citation>
        <patcit id="pcit0001" dnum="CZ294583B" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>CZ</country>
            <doc-number>294583</doc-number>
            <kind>B</kind>
            <name>(Výzkumný ústav hnědého uhlí, a. s., Mostecká uhelná a. s.) 14.02.2001, příklady provedení 1 a 2, nárok 1</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0002" dnum="CZ1999-2982" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>CZ</country>
            <doc-number>1999-2982</doc-number>
            <name>(Ekonord) 11.07.2001, nárok 1</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0003" dnum="CZ2001-162" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>CZ</country>
            <doc-number>2001-162</doc-number>
            <name>(Diamo, s. p. Stráž pod Ralskem) 14.08.2002, patentové nároky</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0004" dnum="CZ288690B" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>CZ</country>
            <doc-number>288690</doc-number>
            <kind>B</kind>
            <name>(VÚSH, a s., Mostecká uhlená společnost, a. s.) 15.09.1999, nároky 1 a 2</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0005" dnum="CZ293739B" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>CZ</country>
            <doc-number>293739</doc-number>
            <kind>B</kind>
            <name>(VÚSH, a s., Mostecká uhlená společnost, a. s.) 15.09.1999, nároky 1 a 2</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0006" dnum="JP2002362959A" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>JP</country>
            <doc-number>2002362959</doc-number>
            <kind>A</kind>
            <name>(Kubota Corp.) 18.12.2002, abstrakt</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0007" dnum="DE69133138T2" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>DE</country>
            <doc-number>69133138</doc-number>
            <kind>T2</kind>
            <name>(Progress Materials Inc.) 15.08.1992, nárok 1</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
      <citation>
        <patcit id="pcit0008" dnum="JP02059479A" dnum-type="publication number">
          <document-id>
            <country>JP</country>
            <doc-number>02059479</doc-number>
            <kind>A</kind>
            <name>(Sanin Kensetsu Kogyo KK) 28.02.1990, abstrakt</name>
          </document-id>
        </patcit>
        <category>A</category>
        <rel-claims>1 až 3</rel-claims>
      </citation>
    </references-cited>
  </bibliographic-data>
  <abstract lang="CS">
    <p num="1">Způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv, případně v přítomnosti vápence, jehož podstata spočívá v tom, že se popílek dezintegruje, výhodně mechanickou aktivací, k dosažení otevření jeho zrn, případně v přítomnosti vody, na průměrnou hrubost zrna pod 100 mikrometrů k získání suché stavební hmoty nebo tvarovatelné vlhké stavební hmoty, která se případně tvaruje do požadovaného tvaru stavebního výrobku.</p>
  </abstract>
  <abstract lang="EN">
    <p num="1">In the present invention, there is disclosed a process for producing building materials and products from fly ash obtained by fluidized bed burning of solid fossil fuels optionally in the presence of limestone wherein the invented process is characterized in that fly ash is disintegrated, preferably by mechanical activation in order to obtain opening of grains thereof, optionally in the presence of water, to yield average particle size below 100 microns in order to obtain a dry building material or moldable moist building material, which can be optionally molded to a required shape of a building product.</p>
  </abstract>
  <abstract lang="CS">
    <p num="1">Způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv, případně v přítomnosti vápence, jehož podstata spočívá v tom, že se popílek desintegruje, výhodně mechanickou aktivací, k dosažení otevření jeho zrn, případně v přítomnosti vody, na průměrnou hrubost zrna pod 100 mikrometrů k získání suché stavební hmoty nebo tvarovatelné vlhké stavební hmoty, která se případně tvaruje do požadovaného tvaru stavebního výrobku.</p>
  </abstract>
  <description>
    <p id="p0001" num="0001">Způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv</p>
    <heading>

Oblast techniky</heading>
    <p id="p0002" num="0002">Vynález se týká způsobu výroby stavebních hmot a stavebních výrobků z popílků získaných fluidním spalováním tuhých fosilních paliv.</p>
    <heading>

Dosavadní stav techniky</heading>
    <p id="p0003" num="0003">Popílky fluidního spalování tuhých fosilních paliv vznikají tepelnou přeměnou popelovin, které jsou obsažené v uhlí a lignitech, a CaCC<sub>h</sub>, přidávaného k uhlí před spalováním, a jejich vzájem-nými reakcemi, probíhajícími při fluidním spalování. Za teploty 800 °C až 850 °C dochází k dehydrataci a dehydroxylaci jílových minerálů a k jejich částečné přeměně na skelnou - amorfní fázi. Křemen při teplotě 573 °C přechází na fázi tzv. vyššího beta křemene. Živce se částečně přemění na sklovitou fázi, částečně zůstanou nedotčené. Sulfidy železa se rozkládají za vzniku oxidů Fe<sup>111</sup> za uvolňování plynného SO<sub>3</sub>. Uvolněný SO<sub>3</sub> reaguje s vápencem (CaCC<sub>b</sub>), přidávaným do spalování na anhydrit (CaSC<sub>U</sub>), který hydratací může přecházet na sádrovec (CaS0<sub>4</sub>.2H<sub>2</sub>0). Přebytek CaCC<sub>h</sub>, který nereaguje s SO<sub>3</sub> se rozkládá na CaO + CO<sub>2</sub>, tedy nehaše-né, tzv. měkce pálené reaktivní vápno a oxid uhličitý. Zatím, co plynná fáze, tvořená především CO<sub>2</sub> odchází komíny, pevné látky jsou jako lóžový a úletový popílek zachycovány a skladovány v silech.</p>
    <p id="p0004" num="0004">Nejčastěji pak bývají míchány v poměru 1:2,5 se zhruba 30 - 40 % vody a jako stabilizát ukládá-ny na skládku, kde jsou pěchovány vibračním válcem a v průběhu několika týdnů utuhnou na porézní šedou struskovitou hmotu o nevelké pevnosti v tlaku. Mezi částicemi pevných látek v popílku probíhají za přítomnosti vody výměnné chemické reakce, při kterých na kontaktech jednotlivých zrn vznikají nové minerály. Například CaO nebo Ca(OH)<sub>2</sub> reaguje se vzdušným CO<sub>2 </sub>na CaC0<sub>3</sub>, a hydratací z anhydritu vzniká sádrovec.</p>
    <p id="p0005" num="0005">Těmito procesy dochází k tuhnutí směsi. Zhruba po 28 dnech zrání směsi probíhá ještě reakce podobná pucolánové reakci, při které vzniká minerál ettringit Ca<sub>6</sub>Al<sub>2</sub>(S0<sub>4</sub>)<sub>3</sub>(OH)i<sub>2</sub>.6H<sub>2</sub>0. Ten spolu s kalcitem a anhydritem dodává směsi mechanickou pevnost a chemickou odolnost. Ale protože popílky samy bez úpravy tuhnou jen velmi pomalu a výsledný produkt dosahuje pouze nízkých hodnot pevnosti, nejsou v neupraveném stavu průmyslově použitelné jako samostatné plnohodnotné stavební hmoty.</p>
    <p id="p0006" num="0006">Proto se fluidní popílky v současnosti používají pouze jako materiál ke stavbě náspů nebo jako zásypový materiál, kterým se vyplňují zejména vydobyté důlní prostory. V malé míře jsou využí-vány jako příměs do cementu. Z celkové produkce fluidních popílků je využito necelých 10 % a veškerý další objem je ukládán ve formě stabilizátu na skládky.</p>
    <p id="p0007" num="0007">Širší použití mají klasické popílky jako základní plnivo pro výrobu pórobetonových tvárnic, nebo vápnopopílkových tvárnic. Jako pojivo se používá portlandský cement nebo vápno. Dále se popílků z klasického spalování tuhých fosilních paliv používá jako aktivní složky směsných, popílkových nebo pucolánových cementů, kde se silikátová fáze popílků váže s vápennou slož-kou portlandského slinku při pucolánové reakci. Betony z cementů s příměsí popílků jsou pak odolnější ve vlhkém a kyselém prostředí. Jediným komplikujícím faktorem pro využití těchto stavebních prvků v bytové výstavbě je zvýšená radioaktivita některých popílků.</p>
    <p id="p0008" num="0008">V poslední době byla vyvinuta nová pojiva na bázi jílů dopovaných alkalickými kovy, která jsou vhodná i k solidifikaci popílků a strusek. Rovněž byla vyvinuta tzv. bezslínková a máloslínková pojiva na základě směsí popílků a jílů. Dalším způsobem zpracování popílků je jejich alkalická <!-- EPO <DP n="2"> -->
aktivace, spočívající v dopování alkalickými kovy a přesrážení v zásaditém prostředí, a ve vytvo-ření tzv. geopolymerů.</p>
    <p id="p0009" num="0009">Všechny tyto technologie se však neobejdou bez použití pojiv, ať už klasických jako cement a vápno nebo netradičních, jako jsou aktivované jíly a popílky dále slouží v podstatě pouze jako plnivo, nebo bez relativně drahých chemických aktivačních přísad.</p>
    <p id="p0010" num="0010">Tyto technologie mají tu nevýhodu, že klasická pojiva jako portlandský cement nebo vápno jsou drahá a netradiční pojiva, jako aktivované jíly se musí k místu zpracování spolu s popílky dová-žet, a dopřáva je dnes velmi drahá. Před dalším zpracováním se musí jíly sušit, pražit, rozmělnit a chemicky aktivovat, což ještě dále zvyšuje náročnost celé výroby.</p>
    <heading>

Podstata vynálezu</heading>
    <p id="p0011" num="0011">Předmětem vynálezu je způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv, případně v přítomnosti vápence, jehož podstata spočívá v tom, že se popílek dezintegruje, výhodně mechanickou aktivací, k dosažení otevření jeho zrn, případně v přítomnosti vody, na průměrnou hrubost zrna pod 100 mikrometrů k získání suché stavení hmoty nebo tvarovatelné vlhké stavební hmoty, která se případně tvaruje do požadovaného tvaru stavebního výrobku.</p>
    <p id="p0012" num="0012">Výhodně se k popílku před, v průběhu, nebo po jeho dezintegraci přidá chemická aktivační pří-sada, schopná dodat ionty alkalických kovů případně kovů alkalických zemin nebo/a zvýšit pH, v množství 0,10 až 15,00 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost popílku. Výhodně se k popílku, pří-padně k jeho směsi s chemickou aktivační přísadou a případně vodou přidá plnivo v množství nejvýše rovném 500 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost popílku.</p>
    <p id="p0013" num="0013">Popílky ze spalování tuhých fosilních paliv obsahují latentně hydraulické složky, které za pří-tomnosti vody a Ca, jsou schopny vstupovat do reakce a vytvářet spolu mechanismem pucolánové reakce nové krystalické struktury na bázi alumosilikátů, nebo v případě popílků z fluidního spalování, kde se kromě pucolánové reakce a dalších reakcí podobných těm, jaké probíhají v klasických betonech nebo vápenato-křemičitých systémech, mohou díky vysokému obsahu CaO a CaS0<sub>4</sub> probíhat netypické reakce mezi alumosilikáty a CaS0<sub>4</sub> za vzniku minerálu ettringitu Ca<sub>6</sub>Al<sub>2</sub>(S0<sub>4</sub>)<sub>3</sub>(OH)i<sub>2</sub> 6H<sub>2</sub>0 případně thaumasitu Ca<sub>3</sub>Si(C0<sub>3</sub>)(S0<sub>4</sub>)(OH6).12H<sub>2</sub>0. Dále mohou u popílků fluidního spalování probíhat i reakce CaO nebo Ca(OH)<sub>2</sub> se vzdušným CO<sub>2</sub> na CaC0<sub>3</sub> a hydratace anhydritu CaS0<sub>4</sub> na sádrovec CaS0<sub>4</sub>.2H<sub>2</sub>0.</p>
    <p id="p0014" num="0014">Tyto reakce ale probíhají velmi pomalu a pouze v nedostatečné míře a ne příliš dokonale, protože částice fluidních popílků mají většinou neaktivní, tj. uzavřený povrch a plocha, kterou se vzá-jemně dotýkají jednotlivé částice, je relativně malá. Tyto částice, označované jako zrna bývají také často velmi porézní a voda, která by mezi nimi mohla zprostředkovat reakci je nasáknutá ze značné části do pórů v jednotlivých zrnech. Pak se vody nedostává v prostorách mezi zrny a tak nemůže být v dostatečné míře zprostředkován přenos a výměna iontů, která je pro vytváření nových minerálů zásadní. Voda nasáklá do pórů pak zpomaluje vysychání a litifikaci fluidních popílků.</p>
    <p id="p0015" num="0015">Uvedené fluidní popílky lze způsobem podle vynálezu zpracovat na stavební hmoty a výrobky typu tvárnic a příčkovek bez přidání jakéhokoliv dosud používaného pojiva nebo chemické akti-vační přísady, a většinu z nich lze i přímo zpracovat na pojiva podobných vlastností jako malta nebo cement. Tato pojiva pak lze používat nejen ve stavebnictví, ale například i pro jiné účely, jako je solidifíkace odpadů, včetně odpadů nebezpečných. V technologickém postupu, jak z fluidního popílku vyrobit bez přidání jakýchkoliv dosud běžně používaných pojiv stavební hmoty a pojiva samotná, spočívá podstata vynálezu.</p>
    <!-- EPO <DP n="3"> -->
    <p id="p0016" num="0016">Podstatou vynálezu je technologie, která umožňuje využít přirozených vlastností fluidních popíl-ků a zvýšit reaktivitu fluidních popílků tak, aby se jednotlivé částice fluidních popílků vzájemně spojovaly pouze za přítomnosti samotné vody, bez použití jakéhokoliv doposud běžně používa-ného pojiva na bázi portlandského cementu, vápna nebo jílu a bez použití chemických aktivač-ních přísad na bázi sloučenin alkalických kovů. V rámci vynálezu lze přidávat k fluidním popíl-kům chemické aktivační přísady pouze tehdy, jsou-li zvláštní požadavky na vysokou pevnost, nebo extrémně rychlé tvrdnutí stavební hmoty.</p>
    <p id="p0017" num="0017">V rámci vynálezu mohou být fluidní popílky dezintegrovány k dosažení otevření jejich zrn postupy, které jsou obvyklé k dosažení tohoto cíle, například mechanickým mletím. Nicméně dezintegraci popílku k dosažení otevření zrna je výhodné provádět mechanickou aktivací ve vysokorychlostních mlýnech s kontinuálním mletím, například v protisměrných odrazových vysokorychlostních mlýnech - dezintegrátorech.</p>
    <p id="p0018" num="0018">Část částic, zejména těch o rozměrech menších než 3 mikrometry se dostanou do sféry vlivu molekulárních sil celým svým povrchem a nejen v místě a okolí kontaktu s jiným zrnem. V těchto vysokorychlostních mlýnech, zejména v dezintegrátorech, které jsou pro mechanickou aktivaci nejvhodnější, dochází ke srážkám mlecích těles s mletými částicemi a ke srážkám částic mezi sebou při tak velkých rychlostech a tedy s velmi vysokou energií, že dochází nejen k běž-nému mletí, ale i ke vzniku aktivních povrchů a k částečnému narušování původní struktury některých fází. Takto upravené částice jsou pak daleko reaktivnější a schopnější krystalizace a vytváření nových minerálních fází</p>
    <p id="p0019" num="0019">Dezintegraci fluidních popílků k dosažení otevření jejich zrna je možné provádět buď za sucha tehdy, jestli má být výstupním produktem suchá stavební směs, kterou je možné dlouhodobě skladovat, nebo za mokra, pokud má být získaná směs po její dezintegraci k dosažení otevření zrna bezprostředně použita.</p>
    <p id="p0020" num="0020">Chemické aktivační přísady se výhodně k fluidnímu popílku přidávají pouze tehdy, jsou-li zvláštní požadavky na vysokou pevnost, nebo rychlé tvrdnutí získané stavební hmoty. K fluidním popílkům je v závislosti na jejich výchozím složení možné přidávat chemické aktivační přísady, které po přidání vody urychlí tvrdnutí - litifíkaci fluidních popílků a zlepší mechanické parametry utuhlé směsi, zejména tehdy, pokud jsou kladeny nároky na vysokou pevnost v tlaku a na její rychlé dosažení. Jako tyto chemické aktivační přísady lze použít zejména sloučeniny alkalických kovů případně kovů alkalických zemin, jako jsou soda, potaše, louh sodný nebo draselný, nebo jejich směsi, případně i další látky obsahující alkalické kovy nebo kovy alkalických zemin. Tyto přísady lze buď přimíchat do popílku před, v průběhu, nebo po jeho dezintegraci k dosažení ote-vření zrna, nebo je lze rozpustit ve vodě před jejím smísením se suchou směsí připravenou uve-denou dezintegrací fluidních popílků. Tyto chemické aktivační přísady jednak přináší do systému alkalické kovy, případně kovy alkalických zemin, které urychlují rekystalizaci alumosilkátových mineralogických fází především ze skelné fáze fluidních popílků, nebo z fáze dehydratovaných a dehydroxylovaných filosilikátů.</p>
    <p id="p0021" num="0021">Zároveň zvyšují pH systému, ve kterém je pak částečně rozpustný SÍO<sub>2</sub>, který je pak schopen snadněji reagovat s alkalickými kovy, resp. kovy alkalických zemin, nebo sám rekrystalizovat a tím urychlovat litifíkaci systému. K fluidním popílkům lze přidávat křemenný písek který nemusí být praný, v odpovídajícím množství ještě před deyintegrací fluidního popílku, a to zejména tehdy, je-li v popílku přebytek Ca, což umožní obnovení rovnováhy mezi množstvím Ca, Si a AI tak, aby mohly po smísení s vodou vznikat žádoucí mineralogické fáze. Písek, neupravený lóžový popel, strusku, štěrk, drcené kamenivo, drcené umělé hmoty a gumu atp., lze přidat jako plnivo upravující vhodnou strukturu a poréznost materiálu, ale to až po dezintegraci fluidního popílku.</p>
    <p id="p0022" num="0022">Fluidní popílky upravené dezintegrací k dosažení otevření jejich zrn lze použít po smíchání s vodou jako malty nebo z nich lze vyrábět prefabrikované výrobky. Chemická aktivace se použije pouze tehdy, pokud existují zvláštní požadavky na urychlení tuhnutí směsi nebo na <!-- EPO <DP n="4"> -->
zvýšení pevnosti výsledného výrobku. Pro většinu aplikací ale stačí pouhé přidání vody. Pevnost těchto výrobků lze dále zvýšit jejich vyzráváním za zvýšené teploty a tlaku.</p>
    <p id="p0023" num="0023">Velmi často je žádoucí, smíchat spolu fluidní popílek úletový a fluidní popílek lóžový z jedné a téže elektrárny. Možné jsou pro různé aplikace jejich směsi v různých poměrech, ale velmi často se optimální poměr jejich míchání blíží poměru, ve kterém v elektrárně vznikají. To si lze vysvětlit tím, že poměr jednotlivých prvků, zastoupený v původních minerálech popeloviny, byl rozdělen při spalování na dvě neekvivalentní frakce. K tomu, aby mohly z popílků vznikat mineralogické fáze, podobné alespoň částečně těm, obsaženým v původních popelovinách, je zapo-třebí tyto dvě frakce opět spolu v odpovídajícím poměru smísit. Jestli se tak stane před dezintegrací k dosažení otevření zrna, nebo jestli jsou obě frakce dezintegrovány zvlášť, a smíchány až potom, není důležité. Někdy, a to zejména při použití chemické aktivace, lze využít samostatně pouze úletový nebo lóžový popílek.</p>
    <p id="p0024" num="0024">Způsob podle vynálezu má oproti doposud běžně používaným způsobům zpracování fluidních popílků několik výhod.</p>
    <p id="p0025" num="0025">První výhodou je, že lze beze zbytku zpracovat fluidní popílky ze spalování tuhých fosilních paliv, které byly doposud vyváženy na skládky, na kvalitní stavební hmoty a výrobky a to bez použití jakýchkoliv pojiv na bázi cementů nebo vápna, případně jílů.</p>
    <p id="p0026" num="0026">Druhou výhodou je nenáročnost této technologie na dopravu, protože fluidní popílky se dají zpracovat na jednom místě blízko zdroje na suché směsi a není zapotřebí dovážet žádný cement, vápno, nebo jíly.</p>
    <p id="p0027" num="0027">Další výhodou je nízká spotřeba energie a tím i nízká cena stavebních hmot vyrobených z fluidních popílků způsobem podle vynálezu ve srovnání s klasickými stavebními hmotami na bázi cementů a vápna.</p>
    <p id="p0028" num="0028">Z fluidních popílků lze za použití způsobu podle vynálezu vyrábět celou řadu stavebních hmot od pojiv, nahrazujících cement, vápno nebo sádru, přes suché směsi s různými plnivy až po prefabrikované výrobky typu tvárnic a příčkovek vhodných i pro bytovou výstavbu.</p>
    <p id="p0029" num="0029">A protože neupravené, zejména fluidní lóžové popílky mohou nahrazovat úspěšně jako plniva drobné kamenivo v suchých směsích a prefabrikovaných výrobcích, nadále se tím zvyšuje mož-nost využití popílků přímo na místě jejich vzniku a tím další snížení nákladů na výrobu stavebních výrobků.</p>
    <p id="p0030" num="0030">Další výhodou oproti klasickým stavebním hmotám na bázi cementů a vápna je nižší specifická hmotnost hmot na bázi fluidních popílků při srovnatelných mechanických vlastnostech.</p>
    <p id="p0031" num="0031">V neposlední řadě se tato technologie, vzhledem ke svým vlastnostem a nízké ceně může použí-vat k solidifikaci některých odpadů a jejich využití ke stavebním účelům. Toho lze dosáhnout dvěma způsoby. Prvním je použití pojiv vyrobených touto technologií z fluidních popílků, napří-klad ke tmelení drcených odpadních umělých hmot. gum, strusek a jiných i směsných odpadů. Druhým způsobem je smísení odpadů po jejich vysušení s popílky ještě před jejich dezintegrací k dosažení otevření zrna.</p>
    <p id="p0032" num="0032">Tímto způsobem je možné například solidifikovat odpady jako jsou přístavní, rybniční a říční kaly, naplaveniny a kontaminované zeminy. Solidifikované odpady pak lze využít k z hygienic-kého hlediska méně náročným stavebním pracím, jako například k vnějším terénním úpravám, stavbě a zpevnění těles silničních nebo železničních náspů.</p>
    <p id="p0033" num="0033">Jediným rizikem pro výrobu stavebních hmot z fluidních popílků pro bytovou výstavbu může být zvýšená radioaktivita popílků vznikajících spalováním tuhých fosilních paliv z některých kon-<!-- EPO <DP n="5"> -->
krétních lokalit či oblastí. Toto riziko je možné eliminovat pouze tak, že se buď fluidních popílků z takových lokalit a oblastí nebude využívat vůbec, a pokud ano, tak ne pro výrobu stavebních hmot a výrobků určených pro bytovou výstavbu. A zároveň se bude kontrolovat úroveň radioak-tivity popílků ještě před zpracováním, aby nebyla přesažena hranice stanovená pro stavební hmoty používané k terénním úpravám a v silničním, železničním případně vodním stavitelství obecně. Toto riziko však existuje u jakékoliv metody zpracování veškerých popílků, a to i u metod klasických s použitím cementových, vápenných nebo jílových pojiv.</p>
    <heading>

Příklady provedení vynálezu</heading>
    <heading>

Příklad 1</heading>
    <heading>

Výroba výplňových tvárnic a příčkovek</heading>
    <p id="p0034" num="0034">Fluidní úletový popílek se smíchá s fluidním lóžovým popílkem v poměru 2:1 a pomele se za sucha v prstencovém mlýně na hrubost zrna pod 15 mikrometrů. Pak se takto upravený popílek promíchaný spolu 50 % plniva - neupraveného fluidního lóžového popílku, smíchá přibližně se 34 % vody, vztaženo na hmotnost směsi dezintegrovaného popílku s plnivem, a vzniklá směs se odlije do forem. Po nejméně 48 hodinách se může utuhlá směs z forem vyjmout a nechat dále dozrát za teploty místnosti po dobu alespoň 28 dnů. Tím se získají výplňové tvárnice a příčkovky s dostatečnou odolností proti vodě a pevností v tlaku do 10 MPa.</p>
    <heading>

Příklad 2</heading>
    <p id="p0035" num="0035">Výroba nosných prefabrikátů</p>
    <p id="p0036" num="0036">Fluidní úletový popílek se smíchá s fluidním lóžovým popílkem v poměru 1:1 a podrobí se mechanické aktivaci za sucha v dezintegrátorovém mlýně na hrubost zrna pod 10 mikrometrů. Takto upravený popílek se pečlivě smíchá přibližně s 36 % hmotnosti vody, vztaženo na hmotnost popílku. Tato směs je potom lisována do tvaru nosných prefabrikátu, které se poté nechají zrát v autoklávu za teploty přibližně 210 °C a tlaku přibližně 1,60 Ma po dobu šesti hodin. Po pomalém ochlazení se nechají nosné prefabrikáty dozrávat za teploty místnosti a běžného atmo-sférického tlaku po dobu alespoň 6 dnů, aby se předešlo praskání vnitřním pnutím. Tímto způso-bem lze získávat nosné prefabrikáty s pevností v tlaku až do 70 MPa.</p>
    <heading>

Příklad 3</heading>
    <heading>

Výroba stavebního pojiva</heading>
    <p id="p0037" num="0037">Fluidní úletový popílek se smíchá s fluidním lóžovým v poměru 2:1 a podrobí se mechanické aktivaci na hrubost zrna pod 10 mikrometrů v dezintegrátorovém mlýně. Tím vznikne suchá směs, vhodná po smíchání s 38 % hmotnosti vody, vztaženo na hmotnost popílku, jako stavební pojivo, které může nahradit maltu nebo cement. Do této suché směsi, se může přidat až 65 % hmotnosti plniva tvořeného neupraveným lóžovým popílkem, struskou nebo pískem, čímž se získá suchá stavební směs, která po smíchání se zhruba 27 % hmotnosti vody, vztaženo na hmotnost směsi včetně plniva, nahrazuje pomaleji tuhnoucí druhy betonů s pevností v tlaku v rozmezí 17 až 35 MPa.</p>
  </description>
  <claims>
    <claim id="c-cs-0001" num="0001">
      <claim-text>

1. Způsob výroby stavebních hmot a výrobků z popílku získaného fluidním spalováním tuhých fosilních paliv, případně v přítomnosti vápence, vyznačený tím, že se popílek dezintegruje, výhodně mechanickou aktivací, k dosažení otevření jeho zrn, případně v přítomnosti vody, na průměrnou hrubost zrna pod 100 mikrometrů k získání suché stavební hmoty nebo tvarovatelné vlhké stavební hmoty, která se případně tvaruje do požadovaného tvaru stavebního výrobku.</claim-text>
    </claim>
    <claim id="c-cs-0002" num="0002">
      <claim-text>

2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že sek popílku před, v průběhu, nebo po jeho dezintegraci přidá chemická aktivační přísada, schopná dodat ionty alkalických kovů nebo/a zvýšit pH, v množství 0,1 až 20 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost popílku.</claim-text>
    </claim>
    <claim id="c-cs-0003" num="0003">
      <claim-text>

3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, žesek popílku, případně k jeho směsi s chemickou aktivační přísadou a případně vodou přidá plnivo v množství nejvýše rovném 500 % hmotnosti, vztaženo na hmotnost popílku.</claim-text>
    </claim>
  </claims>
</ep-patent-document>
