close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5843

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5843
(13) C1
(19)
7
(51) C 04B 7/14
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ВЯЖУЩЕЕ
(21) Номер заявки: a 20000333
(22) 2000.04.10
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Кузьменков Михаил Иванович; Сакович Андрей Андреевич; Стариков Виктор Михайлович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(57)
Вяжущее, включающее доменный гранулированный шлак, известь и гипсосодержащий компонент, отличающееся тем, что в качестве гипсосодержащего компонента содержит продукт обжига при 800-900 °С смеси, включающей 60-80 мас. % фосфогипса и
20-40 мас. % глины, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
доменный гранулированный шлак
известь
продукт обжига
80-90
5-10
5-10.
BY 5843 C1
(56)
Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1986. - С.409-410.
Разработка импортозамещающих технологий и материалов в химической промышленности: Материалы конференции. - Мн., 1999. - С.67-69.
BY 2084 C1, 1998.
RU 2076079 C1, 1997.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению безобжиговых шлаковых вяжущих и строительных изделий на их основе.
Известен состав известково-шлакового вяжущего, содержащий 85 % доменного гранулированного шлака, 15 % извести и 3-5 % гипса [1].
Недостатком данного вяжущего является низкая его прочность как в ранние, так и в
поздние сроки твердения.
Наиболее близким к предлагаемому вяжущему по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее [2], включающее доменный гранулированный шлак,
нейтрализованный фосфогипс и известково-карбонатный отход производства известкового молока, содержащий мелкие остатки гашения извести, при следующем соотношении
компонентов, мас %:
доменный гранулированный шлак
74-81
нейтрализованный фосфогипс
15-20
мелкие остатки гашения извести
4-6.
BY 5843 C1
Недостатком данного вяжущего является невысокая прочность в 7-ми суточном возрасте, что требует повышенного расхода тепловой энергии на стадии термовлажностной
обработки бетонных изделий, получаемых на его основе, а также необходимость использования нейтрализованного фосфогипса, что значительно удорожает и усложняет технологический процесс получения предлагаемого вяжущего.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение прочности вяжущего в ранние сроки (7 суток), а также снижение времени термовлажностной обработки бетонных изделий. Это достигается за счет введения в состав сырьевой
смеси продукта обжига фосфогипса и глины, являющегося добавкой, ускоряющий процессы гидратации шлаковых фаз.
Для решения поставленной задачи к сырьевой смеси вяжущего, включающего доменный гранулированный шлак и известь, добавляют вместо нейтрализованного фосфогипса
новый гипсосодержащий компонент - продукт обжига смеси фосфогипса и глины в соотношении (60-80):(20-40) мас. %, обожженный при 800-900 °С.
Введение в состав вяжущего продукта обжига фосфогипса с глиной ускоряет процесс
гидратации стекловидных фаз доменного гранулированного шлака за счет:
высокой скорости формирования трехсульфатной формы гидросульфоалюмината
кальция (3CaO*Al2O3*3CaSO4*32Н2O), что приводит к образованию его оптимального количества, игольчатые кристаллы последнего армируют твердеющую систему;
изменения морфологии и состава продуктов гидратации силикатных фаз доменного
гранулированного шлака, которое достигается за счет высокой гидравлической активности продуктов обжига (фосфогипс+глина), приводящей к раннему развитию процессов
гидратации;
образования низкоосновных гидросиликатов кальция, которые формируют пространственный каркас твердеющей системы, что приводит к увеличению прочности цементного
камня.
Сырьевую смесь готовят при следующем соотношении компонентов, мас. %:
известь
5-10
продукт обжига фосфогипса с глиной
5-10
доменный гранулированный шлак
80-90.
Ранее продукт обжига фосфогипса с глиной для таких целей не применялся.
В предлагаемом изобретении использовали фосфогипс Гомельского химического завода, который является отходом производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащим до 97 % сульфата кальция [3].
Глина представляет алюмосиликатную породу осадочного происхождения. Химический состав фосфогипса и глины представлены в табл. 1.
В качестве известьсодержащего компонента применяли известь 3-го сорта ОАО
"Красносельскцемент" с содержанием активных (CaO+MgO) - не менее 70 %.
Химический состав доменного гранулированного шлака, используемого в предлагаемом изобретении, приведен в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав сырьевых материалов
Химический состав, мас. %
Компонент
Примеси,
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MnO2 R2O SO3 P2O5 TiO2
п.п.п.
Доменный
гранулированный шлак 37,5 5,62
0,93 46,8 4,89 0,46
0,35
0,32 остальное
Глина
68,7 14,71 5,12 1,4 1,01
1,29
остальное
Известь
0,93 0,02
0,96 38,5
47,7 2,62
остальное
2
BY 5843 C1
Сущность заявляемого технического решения поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Берут 85 мас. % доменного гранулированного шлака, 10 мас. % извести и 5 мас. %
продукта обжига фосфогипса с глиной. Предварительно готовят продукт обжига следующим образом: фосфогипс (70 мас. %) и глину (30 мас. %), содержащую 10-20 % Al2O3, измельчают до удельной поверхности 3200 см2/г, в порошок вводят воду в количестве 1015 % от массы смеси и готовят гранулы диаметром 10-15 мм, которые обжигают при температуре 800 °С в течение 30 мин.
Смесь шлака, извести и продукта обжига размалывают до удельной поверхности
3000 см2/г. Полученное вяжущее подвергали испытанию на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 7 и 28 суток по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.1-81.
Пример 2.
Берут 80 мас. % доменного гранулированного шлака, 15 мас. % извести и 5 мас. %
продукта обжига фосфогипса с глиной. Предварительно готовят продукт обжига следующим образом: фосфогипс (80 мас. %) и глину (20 мас. %), содержащую 10-20 % Al2O3, измельчают до удельной поверхности 3200 см2/г, в порошок вводят воду в количестве 1015 % от массы смеси и готовят гранулы диаметром 10-15 мм, которые обжигают при температуре 800 °С в течение 30 мин.
Смесь шлака, извести и продукта обжига размалывают до удельной поверхности
3000 см2/г. Полученное вяжущее подвергали испытанию на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 7 и 28 суток по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.1-81.
Пример 3.
Берут 75 мас. % доменного гранулированного шлака, 15 мас. % извести и 10 мас. %
продукта обжига фосфогипса с глиной. Предварительно готовят продукт обжига следующим образом: фосфогипс (60 мас. %) и глину (40 мас. %), содержащую 10-20 % Al2O3, измельчают до удельной поверхности 3200 см2/г, в порошок вводят воду в количестве 1015 % от массы смеси и готовят гранулы диаметром 10-15 мм, которые обжигают при температуре 900 °С в течение 30 мин.
Смесь шлака, извести и продукта обжига размалывают до удельной поверхности
3000 см2/г. Полученное вяжущее подвергали испытанию на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 7 и 28 суток по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.1-81.
Пример 4.
Берут 85 мас. % доменного гранулированного шлака. 10 мас. % извести и 5 мас. %
продукта обжига фосфогипса с глиной. Предварительно готовят продукт обжига следующим образом: фосфогипс (70 мас. %) и глину (30 мас. %), содержащую 10-20 % Al2O3, измельчают до удельной поверхности 3200 см2/г, в порошок вводят воду в количестве 1015 % от массы смеси и готовят гранулы диаметром 10-15 мм, которые обжигают при температуре 900 °С в течение 30 мин.
Смесь шлака, извести и продукта обжига размалывают до удельной поверхности
3000 см2/г. Полученное вяжущее подвергали испытанию на прочность при сжатии и изгибе в возрасте 7 и 28 суток по ГОСТ 310.1-76, ГОСТ 310.1-81.
Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1-4, но отличаются количественным составом компонентов.
В качестве контрольного образца прототипа использовался состав вяжущего [2] с использованием доменного гранулированного шлака Белорецкого металлургического комбината (БМК), исходного фосфогипса Мелеузовского химического завода (МЗХ) и мелких
остатков гашения извести Стерлитамакского ПО "Сода".
Примеры получения и испытания предлагаемых составов вяжущих приведены в табл. 2,
в которой также представлены данные по прототипу.
3
BY 5843 C1
Таблица 2
Физико-механические свойства бесклинкерного вяжущего
Предел прочности при
Состав вяжущего, мас. %
сжатии/изгибе (МПа) за
Состав добавТемператувремя твердения, сутки
ки (фогипсра обжига
глина), мас. %
продукт обжига фосизвесть шлак
7
28
фогипса с глиной
5
90
5
17,7/4,0
33,7/7,4
10
80
10
16,8/3,6
33,8/7,1
800
80:20
5
80
15
14,6/3,4
29,3/5,9
15
80
5
16,9/4,0
34,2/7,2
5
85
10
18,5/4,1
34,8/7,1
10
85
5
20,4/3,9
32,4/7,3
800
70:30
5
80
15
16,8/3,5
30,9/6,2
15
80
5
20,1/4,2
33,5/7,0
5
85
10
17,1/3,8
32,5/6,6
5
80
15
16,1/3,5
31,2/6,4
800
60:40
10
85
5
16,4/3,9
31,9/6,5
15
75
10
16,2/3,9
31,5/6,2
5
90
5
22,2/4,1
33,9/6,8
10
80
10
21,5/4,1
34,6/6,9
900
80:20
5
80
15
15,9/3,5
30,1/6,3
15
80
5
23,7/4,4
33,8/7,1
5
85
10
25,7/4,8
34,7/7,3
10
85
5
27,9/5,9
37,1/7,6
900
70:30
5
80
15
15,6/3,3
30,4/6,3
15
80
10
24,0/5,7
34,3/7,1
5
85
5
22,2/4,4
35,8/7,6
900
60:40
10
85
10
24,3/4,6
34,3/7,0
5
80
15
14,9/3,6
29,8/6,2
15
75
10
20,4/4.8
33,7/7,2
прототип
15,1/4,2
33,8/7,2
Анализ данных, приведенных в табл. 2, показывает, что лучшими результатами обладают составы, содержащие 80-90 мас. % доменного гранулированного шлака, 5-10 мас. %
продукта обжига фосфогипса с глиной и 5-10 мас. % извести.
Полученное безобжиговое вяжущее может применяться для изготовления строительных материалов (мелкие строительные блоки, тротуарная плитка, бордюрные камни и
т.д.). Вяжущее может использоваться для приготовления строительных кладочных растворов и получения бетонных изделий и конструкций, а также в качестве вяжущего для
обслуживания и ремонта дорожных покрытий.
Источники информации:
1. Производство известково-шлакового цемента на основе отходов металлургического
предприятия / В.М. Долгополов, М.Н. Курбацкий, Л.А. Тарабрина //Строительные материалы. - 1992. - № 1. - С. 3-4.
2. А.с. России 1470698, МПК С 04В 7/14, 1993.
3. Атакузиев Т.А., Мерзаев Ф.М. Сульфоалюминатные цементы на основе фосфогипса. - Ташкент: ФАН, 1979. - С. 132.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
121 Кб
Теги
by5843, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа