Способ получения вяжущего
Владельцы патента RU 2434820:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КазГАСУ (RU)
Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов, для изготовления растворов и бетонов различного назначения. В способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг, введении в состав вяжущего активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего, используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с кальцинированной содой с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%: доменный гранулированный шлак 3 сорта 90-91,5, микрокремнезем конденсированный с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг 3,5-5, сода кальцинированная в пересчете на сухое вещество 3,5-5. Технический результат - упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего с сохранением прочностных характеристик. 2 табл.
Изобретение относится к шлакощелочным вяжущим и может быть использовано в промышленности строительных материалов для изготовления строительных растворов и бетонов различного назначения.
Известен способ получения вяжущего, заключающийся в помоле доменного гранулированного шлака, высушенного до влажности 1%, до удельной поверхности 300-350 м2/кг, смешении с кремнеземистым компонентом - пылью производства ферросилиция с удельной поверхностью 500-550 м2/кг и последующем затворении вяжущего раствором щелочного активизатора - плава солей улавливания газов с содержанием углекислого натрия 30-40% и гидроокиси натрия 15-20% при плотности раствора 1,3-1,35 г/см3 (А.с. 1615161, C04B 7/153).
Недостатком данного способа является сложность технологии (дополнительная операция по приготовлению раствора щелочного компонента), повышенный расход в рецептуре вяжущего кремнеземистой добавки (15-25%) из-за ее низкой удельной поверхности, а также использование в составе вяжущего щелочного компонента едкого натра, что повышает стоимость вяжущего.
Наиболее близким к изобретению является способ получения шлакощелочного вяжущего, заключающийся в тщательном перемешивании доменного гранулированного шлака с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг и последующим затворением вяжущего водным раствором кальцинированной соды плотностью 1,15 г/см3 (Пат. РФ 2289551, C04B 7/153, опубл. 20.12.2006. Бюл. №35).
Недостатком способа получения данного вяжущего является необходимость приготовления для затворения вяжущего водного раствора щелочного компонента соды, что усложняет технологию производства вяжущего и, соответственно, приготовления растворов и бетонов на его основе как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки.
Изобретение направлено на упрощение технологии получения шлакощелочного вяжущего при сохранении прочностных характеристик.
Результат достигается тем, что в способе получения вяжущего, заключающемся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг, введении активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего водой, согласно изобретению используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с содой кальцинированной с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| доменный гранулированный шлак 3 сорта | 90-91,5 |
| микрокремнезем конденсированный | |
| с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг | 3,5-5 |
| сода кальцинированная | |
| (в пересчете на сухое вещество) | 3,5-5. |
В качестве алюмосиликатной составляющей шлакощелочного вяжущего использовали гранулированные доменные шлаки 3 сорта, соответствующие ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов». Для изготовления образцов использовали доменный гранулированный шлак Орско-Халиловского металлургического комбината. Химический состав шлака представлен в табл.1.
| Таблица 1 | |||||||||||
| Содержание соединений по мас.% | Модуль | ||||||||||
| SiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | MnO | Fe2O3 | TiO2 | Na2O | K2O | P2O3 | SO3 | основности |
| 40,02 | 42,02 | 8,22 | 6,26 | 0,36 | <0,1 | 0,36 | 0,44 | 0,66 | 0,04 | 1,45 | 1,0 |
В качестве активатора шлака использовали соду кальцинированную техническую, соответствующую ГОСТу 5100-85, производства Стерлитамакского АО «Сода».
Микрокремнезем конденсированный (ТУ 5743-048-02495332-96) с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг - производства Челябинского металлургического комбината.
Способ получения вяжущего осуществляли следующим образом.
Предварительно высушенный до влажности не более 1% доменный гранулированный шлак и кальцинированную соду подвергали совместному помолу до удельной поверхности 300-350 м2/кг. Размолотое вяжущее из шлака и соды смешивали с микрокремнеземом конденсированным и затворяли водой.
При этом соотношение компонентов принимают следующим, мас.%:
| гранулированный шлак | 90-91,5 |
| микрокремнезем конденсированный | 3,5-5 |
| сода кальцинированная техническая (в | |
| пересчете на сухое вещество) | 3,5-5. |
Образцы изготавливали из теста нормальной густоты в соответствии с требованиями ГОСТ 310.3-76*. Прочность образцов шлакощелочного вяжущего определяли после тепловлажностной обработки по режиму 3+6+3 ч при температуре 95±5°С. Результаты испытаний и составы вяжущих для выполнения предложенного способа представлены в табл.2.
Приведенные в табл.2 данные показывают, что при предлагаемом способе получения шлакощелочного вяжущего с добавкой микрокремнезема упрочняющий эффект добавки не снижается и составляет 32,8-76,3%, тогда как прирост прочности вяжущего, изготовленного по способу прототипа, составлял 29,2-74,6%.
Таким образом, затворение шлакощелочного вяжущего с минеральной добавкой микрокремнезема водой (при предварительном введении щелочного активатора - кальцинированной соды при измельчении шлака) эффективно с точки зрения упрощения технологии и получения водозатворяемого вяжущего по аналогии с традиционным портландцементом и сохранения упрочняющего эффекта минеральной добавки.
| Таблица 2 | |||
| № | Компоненты | Состав, мас.% | Прочность образцов при сжатии, МПа |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Прототип | Гранулированный шлак | 92,3-95,2 | 81,4-110,0 |
| (затворение | Микрокремнезем | ||
| водным | конденсированный | 1,3-4,6 | |
| раствором соды) | Сода кальцинированная | 3,1-3,5 | |
| 1 | Гранулированный шлак | 91,5 | 93,7 |
| (затворение | Микрокремнезем | ||
| водой) | конденсированный | 3,5 | |
| Сода кальцинированная | 5 | ||
| 2 | Гранулированный шлак | 90 | 116,2 |
| (затворение | Микрокремнезем | ||
| водой) | конденсированный | 5 | |
| Сода кальцинированная | 5 | ||
| 3 | Гранулированный шлак | 91,5 | 87,5 |
| (затворение | Микрокремнезем | ||
| водой) | конденсированный | 5 | |
| Сода кальцинированная | 3,5 |
Способ получения вяжущего, заключающийся в помоле высушенного до влажности не более 1% доменного гранулированного шлака, смешении с микрокремнеземом конденсированным с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг, введении в состав вяжущего активатора шлака - кальцинированной соды и затворении вяжущего, отличающийся тем, что используют доменный гранулированный шлак 3 сорта, помол которого производят совместно с кальцинированной содой с последующим перемешиванием с микрокремнеземом и затворением вяжущего водой, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| доменный гранулированный шлак 3 сорта | 90-91,5 |
| микрокремнезем конденсированный | |
| с удельной поверхностью 15000-25000 м2/кг | 3,5-5 |
| сода кальцинированная | |
| в пересчете на сухое вещество | 3,5-5 |
