close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4391

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4391
(13)
C1
(51)
(12)
7
C 04B 7/52
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОБАВКИ В ЦЕМЕНТ
(21) Номер заявки: a 19980260
(22) 1998.03.17
(46) 2002.03.30
(71) Заявитель:
Белорусский
государственный
технологический университет (BY)
(72) Авторы: Кузьменков М.И.; Куницкая Т.С.;
Сакович А.А.; Мечай А.А.; Сокол А.А. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный технологический университет (BY)
(56)
SU 1691339 A1, 1991, SU 1821453 A1, 1993, SU 1527205 A1, 1989, SU 1735216 A1, 1992, US 3510326 A,
1970, US 3782991 A, 1974.
(57)
Способ может быть использован в цементной промышленности для повышения ранней прочности цемента. Способ заключается в том, что алюмосиликатный и гипсосодержащий компоненты совместно измельчают при соотношении соответственно (20-40) - (60-80) мас. %, а обжиг осуществляют при 800-900 °С в
течение 15-30 минут. Прочность цемента при сжатии с предлагаемой добавкой в возрасте трех суток составляет 32,4 МПа.
Изобретение относится к производству вяжущих материалов, в частности к получению добавок в цемент,
повышающих его прочность.
Известен способ получения добавки в цемент, включающий смешение фосфогипса с 0,5-5 % красного шлама и последующий их обжиг в восстановительной среде со скоростью 6-40 °С/мин. Полученная таким образом
добавка вводится при помоле цемента в количестве 10-15 мас. % [1].
Недостатком данного способа получения добавки в цемент является ограниченная сырьевая база одного
из компонентов (красный шлам), а также необходимость поддерживать в печи при обжиге восстановительной среды.
Наиболее близким к заявляемому способу получения добавки в цемент является способ, включающий
предварительное измельчение до остатка на сите 008-10 % алюмосиликатного компонента и гипса, которые
смешивают в соотношении (15-30)-(70-85) мас. %, а затем смесь подвергают термообработке при 1200°С в
течение 2 часов. Полученную добавку до употребления охлаждают до комнатной температуры [2].
Недостатком данного способа получения добавки в цемент является низкая прочность цемента приготовленного с помощью данной добавки в ранние сроки (1-3 суток), высокая температура обжига и большая его
продолжительность.
Задачей предлагаемого изобретения является:
снижение температуры и продолжительности обжига;
утилизация техногенного продукта (фосфогипса).
Для решения поставленной задачи предлагается способ получения добавки в цемент путем обжига смеси,
состоящей из гипсосодержащего и алюмосиликатного компонентов, причем обжиг смеси осуществляют при
800-900 °С в течение 15-30 минут, а в качестве гипсосодержащего компонента берут фосфогипс, а алюмосиликатного - глину при следующем соотношении компонентов соответственно (60-80) - (20-40) мас. %.
Фосфогипс и глину предварительно смешивают в водной среде в заданном соотношении, а затем полученный шлам подвергают обжигу при 800-900 °С в течение 15-30 минут. Во время обжига в смеси протекают следующие процессы: полная дегидратация дигидрата сульфата кальция до ангидрита, глинистые
минералы теряют кристаллогидратную воду, распадаются на оксиды, которые участвуют в твердофазовом
взаимодействии с сульфатом кальция с образованием сульфосиликата кальция 2(2CaO•SiO2)•CaSO4, сульфоалюмината кальция 3(СаО•Аl2O3)•CaSO4. Кроме того, в добавке образуется аморфный SiO2 и метасиликат каль-
BY 4391 C1
ция CaO•SiO2. За счет присутствия в фосфогипсе фторсодержащих соединений H2SiF6, HF, CaF2 происходит
ускорение твердофазового взаимодействия, в результате чего снижается температура обжига и его продолжительность до 800-900 °С и 15-30 мин соответственно.
Для приготовления цементов применяют портландцементный клинкер и полученную добавку, вводимую на
стадии помола в количестве 10 мас. % от массы клинкера. В процессе затворения цемента водой, указанные новообразования, входящие в состав добавки оказывают активное влияние на гидролиз и гидратацию силикатных и
алюминатных фаз портландцементного клинкера, что приводит к образованию высоководных кристаллогидратов
типа гидросульфоалюмината и гидросульфосиликата кальция, а также низкоосновных гидросиликатов кальция,
кристаллы которых армируют структуру цементного камня, что и приводит к росту прочности цементного камня.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1.
Берут глину следующего химического состава мас. %: SiO2 - 43,92; Аl2О3 - 15,55; Fe2O3 - 6,71; TiO2 - 0,13;
CaO - 11,36; MgO - 2,62; K2O - 3,11; Na2O - 1,31; SO3 - 0,33; П.П.П. - остальное, и фосфогипс с содержанием
мас. %: SiO2 - 0,80; Al2O3 - 0,30; Fe2О3 - 0,40; TiO2 - 0,07; CaO - 33,36; MgO - 1,20; K2O - 0,15; Na2O - 0,33;
SO3 - 41,60; P2O5 - 1,50; П.П.П. - остальное, в соотношении 30:70 мас. %, смешивают с водой и измельчают в
шаровой мельнице до получения шлама с 40 % влажностью. Полученный шлам заливают в тигли и обжигают при температуре 900 °С в течение 30 мин. Полученный спек добавляли в количестве 10 мас. % к клинкеру с следующим минералогическим составом мас. %: 3CaO•SiO2 - 58,06; 2CaO•SiO2 - 21,3; 3СаО•Al2O3 - 4,56;
4СаО•Аl2O3•Fе2O3 - 14,67 и осуществляли помол в мельнице до остатка на сите № 008 не более 15 мас. %.
Полученный цемент испытывали на прочность при изгибе и сжатии с В/Ц = 0,4 по ГОСТ 310.4-81.
Остальные примеры выполнены аналогично, но отличаются количественным составом компонентов, температурой и временем обжига добавки и представлены в таблице. В таблице также представлены данные по
прототипу.
Таблица
Предел прочности при сжатии/изгибе за
Температура об- Время обжига,
Состав добавки, мас. %
время (сутки), МПа
мин.
жига, °С
фосфогипс
глина
1
3
28
80
20
800
15
9,9/2,70
26,5/5,43
49,7/6,48
70
30
800
15
9,7/2,65
27,7/6,00
48,4/6,54
60
40
800
15
9,6/2,58
26,8/5,95
49,0/6,49
80
20
800
30
11,5/2,80
28,4/5,65
48,7/6,20
70
30
800
30
10,9/2,83
29,0/5,74
52,4/6,40
60
40
800
30
11,0/2,90
29,3/5,59
49,5/6,60
80
20
900
15
10,9/2,78
27,4/5,70
52,1/6,60
70
30
900
15
11,9/2,80
28,9/5,77
52,8/6,75
60
40
900
15
10,7/2,70
27,5/5,65
50,9/6,75
80
20
900
30
12,9/2,83
28,7/5,71
56,4/7,12
70
30
900
30
14,5/3,00
32,4/5,80
56,9/7,20
60
40
900
30
13,8/2,95
30,8/5,70
50,8/6,90
По прототипу
12,0/2,96
27,6/5,78
58,2/6,89
Как видно из таблицы, наилучшие результаты имеет цемент с добавкой, полученной с содержанием 70
мас. % фосфогипса и 30 мас. % глины, обожженной при 900 °С в течение 30 мин.
Источники информации:
1. А.с. 1058917 СССР, МКИ4 С 04В 7/54. Способ получения добавки для портландцемента // Бродко О.А.,
Бродко А.С., Бондаренко М.В., Запольский А.К., Заблоцкий Е.З., Крошкин Г.С., Попов Н.С., Присяжнюк В.Ф.,
Токарчук В.В. (СССР). -№ 3219124/29-33; Заявл. 3.11.80., Опубл. в БИ, 1983.
2. А.с. 1691339 СССР, МКИ5 С 04В 7/52. Способ приготовления добавки в цемент // Гальперина Т.Я.,
Семячкина Н.А., Юдович Б.Э., Севостьянов Л.И. (СССР). -№ 4726767/33; Заявл. 27.06.89., Опубл. 15.11.91.,
Бюл. № 42.
Способ получения добавки в цемент путем обжига смеси, состоящей из гипсосодержащего и алюмосиликатного компонентов, отличающийся тем, что обжиг осуществляют при 800-900 °С в течение 15-30 минут,
в качестве гипсосодержащего компонента используют фосфогипс, а алюмосиликатного - глину при следующем соотношении компонентов, мас. %:
фосфогипс
60-80
глина
20-40.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
113 Кб
Теги
by4391, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа