Быстротвердеющий цемент

 

3атектн.;-,- -;;,:; .- .-;-..ç%

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С-А-"Я- И - - ЕИЗОБРЕТЕНИЯ

< о 697427

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5 )М. Кл.2 (22) Заявлено 020678 (21) 2623855/29-33

С ПРИСОЕДИНЕМИЕМ ЗаЯВКИ Мо (23} Приоритет

С 04 В 7/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 666,942.31 (088. 8) (опубликовано 15.1179. Бюллетень М42

Дата опубликования описания 181179 (72) Авторы изобретВниЯ И B. 1Ср,„ „ (71) ЗаявитЕл Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (54) БЫСТРОТВЕРДНОЩИЙ ЦЕМЕНТ

Изобретение относится к составам цементов, в частности быстротверде-, ющих.

Известен цемент, состоящий из

15-753 сульфоалюмината кальция и 2585% двухкальциевого силиката (11 .

Однако данный цемент не обладает прочностью до 6 ч твердения, а до

10-12 ч набор прочности происходит замедленно. К 7 сут. набор прочности прекращается и возобновляется лишь после 28 сут твердения за счет гидратации двухкальциевого силиката.

Такой прерывистый характер твердения приводит к тому, что достигаемые прочности весьма низки.

Наиболее близким по технической сущностй и достигаемому эффекту является цемент, включающий,вес.Ъ:

Двухкальциевый силикат 24-44

Трехкальциевый силикат 12-28

Окись кальция О, 5-9

Сульфат кальция 11, 5-12

Сульфоалюминат кальция 25 безводный 17-19

Аяю моферри т кальция 9-10 (2) ., Недостатком его является низкая конечная прочность — 342 кг/см .

Цель йзобретения — ускорение твердения и повышение конечной прочности цемента, Поставленная. цель достигается тем, что цемент, включающий сульфоалюминат кальция безводный, двухкальциевый силикат, феррит или алюмоферрит кальция, сульфат кальция и окись кальция, дополнительно содержит алюминат кальция при следующем соотношении .компонентов, вес.Ъ:

Сульфоалюмннат кальция без водный 10-50

Двухкальцие вый силн кат 2 2-5 7, 5

Феррит или алюмоферрит кальция 2-10

Сульфат к альци я 2-20

Окись кальция 0 5-5

Алюминат кальция 1-,20 причем цемент содержит безводный сульфоалюминат кальция в виде

3 СаО ° 3 (А1йОз ГеаО 3) CaSOg.

Сущность изобретения э аключается

B том, что присутствие в быстротвердсющем цемен те алюмин ат а к ал ъци я в сочетании с окисью кальция и суль- . фатом кальция позволяет получить прочные гидратационные структуры менее, чем через 2 ч твердения, 697427 получают алюмоферрит, что сокращает срок стабилизирующего эффекта и время гидратации ферритной составляющей до 14-21 сут.

Ла последнем этапе твердения

5 происходит гидратация двухкальциевого силиката, который, образуя гелеобраэные гидросиликаты кальция, способствует дальнейшему уплотнению цементного камня и длительному росту проч1() ности °

При этом присутствче в жидкой фазе ионов SO иэ сульфата кальция ускоряет гидратацию двухкальциевого силиката и кристаллизацию геля гидросиликатов, Быстродействующий цемент имеет непрерывный набор прочности и длительный последующий ее рост после

28 сут твердения.

Дополнительно в цемент могут

0 вводиться любые из известных добавок

Т а б л и ц а 1

Минералы, вес,Ъ ульфоалюминат к аль ия бе зводный фер суль окись рит фат калькаль- ция ция дв ух аль вый или ат

Клинкера

Предложенный

57,5

20

2 0,5

12 3

20 5

40

50

Сырьевую смесь составляют из 45

46-50% мела Конапищенского месторождения и 22-30Ъ высокоалюминатной глины Пятихатского месторождения и 20-38% гипса. Температура обжига о

1230-1350 С, в зависимости от сос- 50 тава.

Предел прочности при сжатии, кгс/см

2 изгибе

Цементы.

2 ч б ч мес

287

33,8

105 2

l4,1

246

27,2

248

28,6

Предложен ный

264

30,5

396

47,1

24

4,6

228 254

27,65 .33,0

306

56,1

414 500

52, 7 50,2

144

19,5

246

3E,7 при этом уменьшается содержание

80 и (аО в жидкой фазе при последующей реакции их с безводным суль— фоалюминатом кальция (2ч-3 сут твердения), что снижает степень расширения, повышает прочность полученного сульфоалюминатного каркаса и ускоряет процесс его образования, Дополнительная стабилизация эттрингита и вызываемого им расширения обеспечивается присутствием феррита кальция, который гидратируется более медленно, создавая постоянно определенную концентрацию ионов в растворе. При этом, образующиеся продукты гидратации, уплотняют цементный камень, придают ему плотность и прочность. (3 сут-28 сут тверде ния) . Срок сòàáèëèýèðóþtöåão эффекта

А120 з регулируют соотношением

Fe 0з в сырьевой смеси, При избытке Fe O> получают безводный сульфоалюминат кальция в виде 3Са0.3 (А1 Оз ° Fe+0>)4 чСаБО, что увеличивает срок его гидратации до 7 сут твердения и он частично принимает на себя роль феррита кальция. При избытке A1 0 g

Пример . Из известняка высокоалюминатной глины и гипса получают клинкера предложенного цемента. Минералогические составы клинкеров приведены в табл.1.

Клинкера размалывают до одинаковой удельной поверхности ° Прочность полученных цементов определяют по

ГОСТ 310-76.

Данные физико- механически > и спытаний цементов приведены в табл.2.

Т а б л и ц а 2

355 390 442

39 3 41 5 49,3

697427

Т а блиц а 3

Прочность при сжатии, кг/см

О к бч1сут

630 675

678 690

725

2 250 448 559

1,2 38 407 515

735

10-50

22-57, 5

2-10

2-20

0,5-5

1-20

Формула изобретения

Составитель Г.Среднева

Техред Э. Чужик Корректор.M.Ëåì÷èê

Редактор А.Веселовская

Заказ 6540/4 Тираж 702 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Данные табл,2 показывают, что предложенный цемент обладает быстрым, равномерным твердением, что приводит к повышению как марочной прочности, так и прочности после, длительного шестимесячного твердения, Исключение из технологического процесса пропарочных операций и ускорение оборачиваемости форм дают экономический эффект, равный

3-5 руб. на тонну цемента.

Быстротвердеющий цемент, включающий сульфоалюминат кальция безводный, двухкальциевый силикат, феррит или алюмоферрит кальция, сульфат кальция, окись кальция, о т л ич ающи и с я тем, что, с целью ускорения твердения, повышенйя конечной прочности, он дополнительно содержит алюминат кальция при следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

Цемент можно применять для получения высокопрочных, быстротвердеющих бетонов не требующих пропарки.

Данные по прочностям бетонов пои расходе цемента 450-500 кг/т и

В/Ц-0, 35 приведены в табл. 3, 20

Сульфоалюминат кальци я б ез в одный

Двухкальциевый силикат

25 Феррит или алюмоферрит кальция

Сульфат кальция

Окись кальция

Алюминат кальция

2. Цемент по п.1, о т ли ч аюшийся тем, что он содержит сульфоалюминат кальция безводный в виде ? CaO 3(А12С ° Fe O>) Саяс+.

Источники ийформации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 283880, кл.,С 04 В 7/00, 1969.

2, Патент США 9 3251701, кл.

106-316, опубл. 1969 (прототип) .