close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2084

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2084
(13)
C1
6
(51) C 04B 7/00,
(12)
C 04B 22/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ВЯЖУЩЕЕ
(21) Номер заявки: 950759
(22) 07.07.1995
(46) 30.03.1998
(71)
Заявитель: Белорусский
государственный
технологический университет (BY)
(72) Авторы: Кузьменков М.И., Куницкая Т.С.,
Демидова А.И., Сакович А.А. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
государственный технологический университет (BY)
(57)
Вяжущее, содержащее портландцементный клинкер и продукт обжига смеси, включающей силикатсодержащую породу и фосфогипс, отличающееся тем, что оно содержит продукт обжига при 850-950°С,
включающий в качестве силикатсодержащей породы глину с содержанием Al2O3, равным 10-20%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фосфогипс
60-70
глина с содержанием А12О3, равным 10-20%
30-40
и дополнительно содержит кремнегель при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.%:
продукт обжига
5-15
кремнегель
1-10
портландцементный клинкер
остальное.
(56)
1. А.с. СССР 1719337, МКИ С04В 7/14, 1992.
2. А.с. СССР 1821453, МКИ С04В 7/00, 1993.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при получении вяжущих на основе портландцемента и изготовлении бетонных и железобетонных изделий.
Известно вяжущее, включающее портландцементный клинкер, гипс и продукт обжига смеси нефелинового шлама и цеолитсодержащей породы при следующем соотношении, мас.%: гипс - 5, продукт обжига - 15,
портландцементный клинкер - остальное [1].
Недостатком данного вяжущего является низкая прочность в ранние и поздние сроки твердения. Кроме
того, добавка к вяжущему содержит дефицитные и дорогостоящие компоненты.
Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, включающее портландцементный клинкер, гипс и продукт обжига, состоящий из цеолитсодержащей
породы и фосфогипса, мас.%: гипс - 4-5, продукт обжига - 3-10, портландцементный клинкер - остальное [2].
Недостатком данного вяжущего является недостаточно высокий прирост прочности в суточном и 28-ми суточном возрасте, а также медленное твердение при термовлажностной обработке.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение прочности как в ранние, так и поздние сроки твердения, а
также снижение времени термообработки бетонных и железобетонных изделий.
Для решения поставленной задачи предложено вяжущее, содержащее портландцементный клинкер и
продукт обжига смеси, включающей силикатсодержащую породу и фосфогипс, отличающееся тем, что оно
содержит продукт обжига при 850-950°С, включающий в качестве силикатсодержащей породы глину с содержанием Аl2О3, равным l0-20%, при следующем соотношении компонентов, маc.%:
фосфогипс
60-70
глина с содержанием Аl2О3, равным l0-20%
30-40
и дополнительно содержит кремнегель при следующем соотношении компонентов вяжущего, мас.%:
продукт обжига
5-15
кремнегель
1-10
BY 2084 C1
портландцементный клинкер
остальное.
Силикатсодержащая порода с содержанием 10-20% Аl2О3 - глина гидрослюдисто-монтморилонитовая с преобладанием монтморилонита и небольшим количеством каолинита. Глина имеет светло-серую окраску, с включением охристых соединений, плотная, комковая, слоистая. Под действием соляной кислоты вскипает, что указывает на
присутствие примесей карбонатов. Используется для производства керамических изделий, например кирпича, черепицы, труб и т.д.
Используемая силикатсодержащая порода содержит 10-20% Аl2О3, что характерно для рядовых глин Республики Беларусь.
Кремнегель - отход производства фтористого алюминия, представляющий собой белый порошок с удельной поверхностью 10000 см2/г и содержащий 77-78% аморфного кремнезема. Кремнегель активно поглощает из насыщенного раствора известь, через 28 суток 216,41 мг/г. В настоящее время кремнегель практически
не используется и скапливается в больших количествах в отвалах, загрязняя окружающую среду.
Продукт обжига - это смесь фосфогипса и глины, с содержанием 10-20% Аl2О3, обработанная при температуре 850-950°С.
Химический состав сырьевых компонентов продукта обжига и компонентов вяжущего представлен в
табл.1.
Таблица 1
Компоненты
Содержание оксидов, мас.%
SiO2
Аl2О3
F2O3 CaO
MgO
K2O Na2O
SO3
P2O5
Примеси,
ППП
Силикатсодер68,72 14,71
5,12
1,40
1,01
1,13 0,16
след.
остальн.
жащая порода
Фосфогипс
0,93
0,02
0,96
38,15 47,7
2,62
остальн.
Кремнегель
77,00 4,50
0,68
0,84
сл.
0,20 0,28
след.
остальн.
Портландце22,41 4,13
6,00
64,42 0,70 0,76
остальн.
ментный клинкер
Гипсовый камень 2,13
0,41
0,53
35,36 0,52
1,00 1,21
49,41 остальн.
Основными фазами продукта обжига - добавки к портландцементу являются: ангидрид СаSО4, сульфоалюминат кальция 3(СaО⋅Аl2О3)⋅СаSО4, сульфосиликат кальция 2(2СаО⋅SiO2)⋅СаSО4, небольшое количеcтво моноалюмината кальция СaО⋅Аl2О3 и геленита 2СаО⋅Аl2О3⋅SiO2.
Ускорение твердения портландцемента с добавкой обусловлено образованием гидросульфоалюмината кальция
(ГСАК) за счет компонентов, входящих в их состaв. Известно, что роль ГСАК в формировании структуры цементного камня определяется не только концентрационными сooтношениями peaгирующих веществ, но и присутствием других ионов, в частности извести, концентрация которой является одним из регуляторов образования
эттрингита. В связи с этим в состав цементных смесей вводили кремнегель, в результате чего изменялись условия
кристаллизации ГСАК. Известно, что отсутствие избытка Са(ОН)2 вследствие меньших пересыщений из раствора
выделяются крупные кристаллы ГСАК, на которые тратится много вещества и возникают большие внутренние напряжения. Меньшие напряжения, сопровождающие выделение ГСАК при низких пересыщениях не препятствуют
образованию прочного кристаллического сростка. Поэтомy необходимо обеспечить оптимальные пересыщения в
системе для получения высокой прочности. Таким образом, введение в систему кремнегеля дает возможность регулирования гидросульфоалюмината кальция. При введении кремнегеля основными фазами являются: низкоосновная
форма гидросульфоалюмината кальция 3СaО⋅Аl2О3⋅СаSО4⋅12Н2О, гидросиликаты тоберморитового ряда. В образцах
присутствовал гидроксид кальция, выделяющийся при гидратации С3S, так как он cвязывался кремнегелем в гидросиликаты кальция, что обеспечивает стабильное повышение прочности вo времени.
Из литературных источников неизвестно использование продукта обжига, обработанного при 850-950°, и
состоящего из фосфогипса и глины с содержанием 10-20% Al2O3, в качестве добавки к портландцементу и
кремнегеля с целью получения вяжущего с повышенными прочностными показателями в ранние и поздние
сроки твердения, что позволяет сократить время теплообработки бетонных и железобетонных изделий.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1.
Берут 85 мас.% портландцементного клинкера, 10 мас.% продукта обжига, 5 мас.% кремнегеля. Предварительно готовят продукт обжига следующим образом: фосфогипс (70 мас.%) и силикатсодержащую породу
(30 мас.%), содержащую 10-20% Аl2O3, измельчают до удельной поверхности 3200 см2/г, в порошок вводят
воду в количестве l0-15% от массы смеси и готовят гранулы диаметром 5-l0 мм, которые обжигают при температуре 850-950°С в течение 1 часа.
Смесь портландцементного клинкера, продукта обжига и кремнегеля размалывают до удельной поверхности 4000 см2/г. Полученное вяжущее подвергали испытаниям на прочность при сжатии и изгибе в возрасте
1, 3, 28 суток по ГОСТ 310.l-76, ГОСТ 310.4-81.
2
BY 2084 C1
Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но отличаются количественным составом компонентов и представлены в таблице 2.
Часть приготовленного вяжущего использовали для приготовления бетонных образцов. Вo всех случаях использовали бетонную смесь следующего состава (в кг на 1 м3): цемент - 350, песок - 700, щебень - 1180, вода 170. Из бетонной смеси готовили кубы размером 100х100х100 мм. После четырехчасовой выдержки при
16°С образцы подвергали термовлажностной обработке по режиму: подъем температуры до 50°С - 3 часа,
изотермический прогрев при 50°С - 6 часов, охлаждение - 8 часов. Через 4 часа и 28 суток после охлаждения
образцы испытывали на прочность при сжатии. Результаты испытаний представлены в таблице 3.
Запредельные значения содержания в составе вяжущего компонентов не оказывают существенного
влияния на качество и не представлены в таблице.
Из данных таблицы видно, что показатели - предел прочности при сжатии - изгибе за время (28 суток) выше у
образцов предлагаемого вяжущего 70-75 MПа, чем у прототипа 68,0 МПа, предел прочности при пропаривании на
сжатие 30-39 МПа ( у прототипа 26,9 МПа).
Таблица 2
Состав добавки, мас.%
Состав вяжущего, мас.%
Предел прочности при сжа№№ Силикаттии/изгибе за время (суток),
Гипс До- КремФосфоПортЦеолитп/п содержаМПа
бав- не-гель
ландгипс
содерка
цементщая пожащая
ный
рода
порода
клинкер
1
3
28
1
30
70
85
10
5
37,8/4,5
49,4/4,9
75,0/9,1
2
40
60
80
15
5
36,7/3,2
39,0/4,0
72,0/9,0
3
35
65
94
5
1
31,1/3,5
39,9/4,2
70,0/9,2
4
30
70
80
10
10
29,3/3,4
39,1/4,1
71,3/8,6
по прототипу
30
70
85
5
10
22,0/3,1
34,8/3,8
68,0/8,5
Таблица 3
Состав добавки, мас.%
Состав вяжущего, мас.%
Предел прочности при сжа№№ СиликатГипс До- Кремтии после пропаривания через
ФосфоПортЦеолитп/п содержабав- не-гель
ландгипс
содерка
цементщая пожащая
ный
рода
порода
клинкер
4 часа
28 суток
1
30
70
85
10
5
26,4
39,5
2
40
60
80
15
5
25,3
38,1
3
35
65
94
5
1
29,4
34,3
4
30
70
80
10
10
25,8
38,5
по прототипу
30
70
85
5
10
8,4
26,9
Cоставитель А.Ф. Фильченкова
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Заказ 0049
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
117 Кб
Теги
by2084, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа