Способ приготовления пластифицированных цементов

 

Область использования: изобретение относится к способам получения вяжущих и может использоваться в строительстве и креплении глубоких скважин. Сущность изобретения: способ приготовления пластифицированных цементов заключается в обработке в дезинтеграторе цемента и добавки - натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом в режиме, обеспечивающем частоту соударений 3 - 4 за 10^-3c . Растекаемость раствора составляет до 220 мм, прочность на изгиб в возрасте от 2 сут составляет при 22°С до 6,2 МПа, при 75°С - до 9,2 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к области получения портландцементов общестроительного назначения или тампонажных цементов.

Известен способ получения пластифицированных цементов путем смешения сухого портландцемента с 0,1...0,4% пластифицирующей добавки или совместным помолом портландцементного клинкера и пластифицирующей добавки [1].

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ приготовления бетонной смеси путем совмест- ного помола в дезинтеграторе 40-80% цемента и 20-60% сухого отхода сепарации фосфоритовых руд при скорости соударения частиц 80-180 м/с до удельной поверхности 4000-8000 см³/г [2].

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения пластифицированных цементов, обладающих пониженным водоотделением раствора, высокой прочностью камня с минимальным расходом пластифицирующей добавки.

Это достигается тем, что по способу приготовления пластифицированных цементов, включающему обработку в дезинтеграторе цемента и добавки при скорости соударения частиц 120-150 м/с, в качестве добавки используют суперпластификатор С-3-натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, а обработку ведут в режиме, обеспечивающем частоту соударений 3-4 за 10^-3 с.

В процессе дезинтеграторной обработки цемента и добавки пластификатора поверхность вяжущего обнажается и на ней появляются микротрещины, которые являются энергетическими активными и на них адсорбируется добавка. Кроме того, диспергация частиц цемента повышает прочность полученного камня и компенсирует падение прочности камня за счет блокирования поверхности и замедления твердения.

Чтобы на поверхности цементных зерен появлялись дефекты, необходима скорость соударения частиц в пределах 120...150 м/с. При скорости соударения менее 120 м/с дефекты на поверхности зерен не образуются, в результате возрастает расход пластификатора, а прочность цементного камня не возрастает. При увеличении скорости соударения частиц более 150 м/с частицы не приобретают поверхностного дефекта, а разрушаются, т.е. идет увеличение удельной поверхности. В связи с этим растет расход пластификатора.

Для повышение эффективности предлагаемого способа необходима высокая частота соударения частиц. При небольшой частоте соударения (менее 3 за 10^-3 с) появившиеся дефекты на поверхности частиц цемента смыкаются и молекулы пластификатора не проникают в микротрещины. При очень большой частоте соударений (более 4 за 10^-3 с) наступает усталостное разрушение частиц, сопровождающееся ростом удельной поверхности вяжущего, и идет перерасход пластификатора. При этом несколько возрастает прочность полученного цементного камня вследствие образования поверхностных дефектов на зернах цемента и их диспергирования. Однако при затворении такого цемента водой на местах дефектов и новой поверхности адсорбируются молекулы воды. За счет этого раствор резко теряет свою подвижность и загустевает, т.е. становится непрокачиваемым.

Способ осуществляют следующим образом.

Для проведения опытов применяют лабораторный дезинтегратор ДЕЗИ 12М1Ф с переменным числом оборотов от 3000 до 18 тысяч об/мин. Цемент смешивают вручную в течение 30 с с необходимым количеством пластификатора С-3, а затем подвергают обработке в дезинтеграторе при фиксированном числе оборотов 6,9,12,15 тыс. об/мин. При этом обеспечивается скорость соударения частиц 90; 120; 150; 180 м/с. Изменение частоты соударений достигают изменением диаметров вращающихся роторов дезинтегратора и числом рядов пальцев. В качестве пластификатора используют пластификатор С-3 (натриевая соль продукта взаимодействия формальдегида с нафталиносульфокислотой). После обработки в дезинтеграторе цемента он затворяется водой. Из полученного цементного раствора изготавливают образцы-блочки размером 4х4х16 см, которые испытывают на изгиб в возрасте 2 сут согласно ГОСТ 1581-83.

Кроме этого, на приборе ВМ-6 определяют показатель фильтрации цементного раствора.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕМЕНТОВ, включающий обработку в дезинтеграторе цемента и добавки при скорости соударения частиц 120 - 150 м/с, отличающийся тем, что в качестве добавки используют суперпластификатор С-3 - натриевую соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, а обработку ведут в режиме, обеспечивающем частоту соударений 3 - 4 за 10^-3 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1