Способ получения вяжущего
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублии
<и>816986
{61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 060679 . (21) 2776038/29-33 с присоединением заявки М
{23)Приоритет
Опубликовано 30.0 3.81. Бюллетень М9 1 2
Дата опубликования описания 30.03.81 (51) М. 1(л.З
С 04 В 7/14
Государственный комнтет
СССР но делам изобретений н открмтнй (53) УДК баб.094 (088.8) (72) Авторы изобретения
В.М. Кравцов, Г.Д. Дибров, Ф.А. Агзамов, енко, Л.Н. Шарыгин, A.A. Кравцова, A.Ã. Гайдаров В.А, рзокопуд
Днепропетровский инженерно-строительный институт и Уфимский нефтяной институт (71) Заявители (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к способу получения гидравлических вяжущих, содержащих известковые н кремнеземистые ,компоненты
Известен способ получения вяжущего путем обжига карбонатно-песчанной смеси гидравлического модуля 1,1-2,5 при температуре до 900 С с последующим измельчением 11).
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения вяжущего, включающий обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол его с кремнеземом (2). t5
Основные недостатки известных способов — высокая водопотребность вяжущего, низкая прочность цементно- го камня, пониженная водо- и морозостойкость бетонов на его основе, что 20 ограничивает область его применения. указанные недостатки вызваны тем, что обжиг сырьевого компонента, химический состав которого приведен в табл. 1 производится при температу1 о ре не выше 900 С.
При этой температуре имеет место лишь декарбониэация углекислого кальция с образованием окиси кальция.По существу, твердый остаток отходов 30 содового производства использован в качестве известкового компонента.Известное вяжущее имеет большую водопотребность и сильную экзотермию,вызывающую термические напряжения и деструктивные процессы при большом содержании окиси кальция. Ухудшение структуры приводит к увеличению во- . допотребности и снижению водо- и морозостойкости цементного камня.
Снижение количества твердого остатка в сырьевой смеси и соответствующее уменьшение содержания окиси кальция приводит к снижению прочности цементного камня за счет уменьшения количества гидросиликатной связки. Кроме того, остальные компоненты твердого остатка отходов содового производства при данной температуре обжига (до 900 C) не претерпевают химических превращений и являются по существу балластом.
Цель изобретения — снижение водопотребности вяжущего, повышение прочности, водо- и морозостойкости бетонов на его основе.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения вяжущего, включающем обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол
6986
10000-100 С
T его с кремнеземом, перед обжигом в твердый остаток отходов вводяr кремнезем в количестве, обеспечивающем его содержание в шихте 25-30%, обжиг проводят при 1050-1100 С, а помол осуществляют с 30-50% кремнезема.
Если твердый остаток отходов содового производства содержит хлорйдов ниже 4-8%, то их необходимо вводить в виде хлористого кальция.
ТЕхнология получення вяжущего по предлагаемому способу следующая.
Высушенный твердый остаток отходов содового производства измельчают совместно с кремнеземистым компонентом до удельной поверхности
2500-3000 см /г..
В табл. 2 приведены составы щихты для получения предлагаемого вяжущего.
Количество твердого остатка отхо дов содового производства и дополнительного кремнезема в шихте рассчитывают по следующим формулам.
Расход твердого остатка,масс;Ъ:
100-3 где Т вЂ” расход твердого остатка в шихте, С вЂ” общее содержание кремнезема в шихте, масс.Ъ;
К вЂ” содержание кремнезема в твердых остатках, масс. Ъ.
Расход дополнительного кремнезема, масс,Ъ:
П = 100 T шихту, откорректированную по требуемому содержанию хлоридов, обжигают при 1050-1100 С, затем измельчают совместно с кварцевым песком (30-50%).
Исследования продуктов обжига методами рентгено-структурного анализа показывают, что фазовый состав предлагаемого вяжущего представлен в основном белитом p -CZS (d = 2,77;
2,72; 2,60; 2,18; 1,97; 1,62 A}, .окисью кальция (d = 2 76; 2,39;
1,69 А) и следами C z А„(d = 4, 88;
3,0 1; 2,6-7; 2,44; 2,18 A) . Фазовый. состав продуктов обжига известного вяжущего представлен в основном окисью кальция (d 2,76; 2,39;
1,69 А}, окисью кремния (d = 4,24 ,2, 4; 2,45; 2,28; 2,23; 2r12i 1,98)
1, 1; 1,67;1;54ОA) и карбонатом кальц -(d ° 3 85; 3 03, 2 49; 2 28; .,2,09; 1 01, 1 87 А). При этом совер,шенно не обнаруживаются линии белита.
Для сравнения в табл. 3 приведены результаты испытания на прочность прй сжатии образцов 4х4х16 см на вяжущих, изготовленных по предлагаемому и известному способах из теста нормальной густоты и запаренных в ав.
/ токлаве при давлении О, 8 МПа по режиму 1,5 + 1,5 - 8,0 + 1,5 ч (время предварительной выдержки, подъема температуры и давления, иэотермичес.кой выдержки, охлаждения).
Иэ табл. 3 видно, что цементный .
5 к .ень из предлагаемого вяжущего обладает прочностью при сжатии,от
35 до 63 МПа, что значительно превышает прочность цементного камня на осйове известного вяжущего. Фазовый состав продуктов твердения предлагаемого вяжущего представлен преимущественно низкооснавными гидросиликатами кальция типа тоберморита, СН (В} и ксонотлита, чем обуславливаются высокая прочность и химическая стойкость против воздействия различных агрессивных сред. Повышенное содержание белита в продукте обжига способствует уменьшению водопотреб2О ности вяжущего и снижению тепловыделения при твердении, это улучшает структуру цементного камня. В качестве заполнителя принята песчано-гравийная смесь.
Гранулометрический состав крупно25 го и мелкого заполнителя приведены в табл. 4.
Бетонная смесь готовится равноподвижной с жесткостью 30-60 с. Автоклавная обработка проводится по режиму 1,5 + 1,5 + 8 - 1,5 ч.
Состав равноподвижной. бетонной смеси и физико-механические свойства бетона приведены в табл. 5.
Установлено, что при одинаковой удобноукладываемости бетонная смесь с использованием предлагаемого вяжущего имеет меньшее начальное водосодержание, чем смесь на известном вяжущем.
40 Прочность бетонов автоклавного твердения, приведенная к стандартным размерам образцов, изготовленных на предлагаемом вяжущем, на 25-50% выше, чем изготовленных на известном вяжущем. Эти же бетоны имеют также повышенную водостойкость, характеризующуюся коэффициентом размягчения, и повышенную морозостойкость по сравнению с бетонами на известном
5О вяжущем.
На предлагаемом вяжущем можно получать бетоны автоклавного твердения марок 400 и выше, обладающие повышенной водо- и морозостойкостью по сравнению с традиционными силикатными бетонами.
Предлагаемое вяжущее может быть использовано для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций автоклавного твердения, применяемых дпя жилищного и промышленного строительства.
816986
Таблица 1
Химический состав Сас М90 Ь!02 Гено Э Л)20З п и п С02 Cl 509
Масс.В
49,3 2,1 9,38 2,92 3,03 33,27 21,69 4,66 6,92
Таблица 2
Содержание Содержание кремнезе- хлоридов, ма,масс.В масс.Ъ
Состав шихты, масс.Ъ
Шихта кварцевый песок
17,2
25,0
25,0
17,2
25,0
17,2
4, 77,2
30,0
22,8
30;0
22,8
30,0
22,8
27,5
27,5
8 80
27,5
9 80
Ф
Таблица 3
Состав вяжущего, масс,Ъ
Прочность при сжаШихта
Вяжущее тии, МПа продукт об- песок кваржига цевый
29,7
23,3
Известное
18,2
14,5
Предлагаемое
50
30.
70
36,7
23,6
21,1
50
70 твердый остаток отходов содового производства
1 82,8
2. 82,8
3 82,8
5 77,2
6 77,2
7 . 80
55 .60
36,8
23,4
21,1
34,8
26,2
19,7
816986
Продолжение табл. 3
Михта
Состав вяжущего, Прочность масс.в при сжатии, МПа продукт об- песок кваржи га цевый
Вяжущее
50
47,0
58,3
70
37,5
50
63,0
40
57,1
70
42,2
49,6
50
30
56,4
39,2
43,0
40,7
30
32,1.50
50,1
47,8
40
42,9
58,2 50
50 43,7
40
41 3
Таблиц а 4
Заполнитель размеры отверстий сит, мм
10 5 2,5 1,25 0,63 0,31 О, 14 Дно
13,2 2365 18i1 12,5 5,75 9,75 12,65 3,39 1,01
Частные
13,2 35,85 54i 95 67,45 73,20 82,95 95,6 98,99
Полные
3 12,25 18,65 13,56 14,41 27,54 10,42 0,17
Песок
3 15,25 33,9 47,46 61,87 89,41 99,83
Таблица 5
Физико-механические свойства бетона
Состав бетонной смеси, масс .В
В/Ц
Заполни- Вода тель
Вяжущее
На предлагаемом вяжущем
2,9 0,27 43 2
150
0,85
10,8
86,3
0,88
4,4
150
44,2
0 30
81,0
14,6
Гравийно-песчаная смесь
Остатки на ситах, масс.В
Частные
Полные
Прочность Коэффиципри сжатии, ент разМПа мягчения
Морозостойкость цик» лов
816986
Продолжение табл. 5
Состав бетонной смеси, масс.%
Физико-механические свойства бетона
Вяжущее
Заполнитель
В/Ц
Вода
16,7
77,8
5,,5
0,33
45,5
0,91
200
На известном"вяжущем
85,6
10,8
3,6
0,33 . 29,7
0,78
100
14,6 80,1
0,83
5,3
0,36
33,2
100
16,7
76,6
6,7
0,4
36,0
0,85
125
Составитель А. Кулабухова Редактор Н. Бушаева Техред Н.Ковалева Корректор Н. Стец
Заказ 1192/29 .Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Способ получения вяжущего, включающий обжиг твердого остатка отходов содового производства и помол его с кремнеземом, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью снижения:водопот:ребности, повышения прочности, водо и морозостойкости бетонов на его основе, .перед обжигом в твердый остаток отходов вводят кремнезем в колирочность Коэффици- Морозостойри сжатии, ент раз- кость цикМПа мягчения лов честве, обеспечивающем его содержание. в шихте 25-30%, обжиг проводят при температуре 1050-1100 С, а помол осуществляют с 30-50% кремнезема.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 24.5626, кл. С 04 В 15/06, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР.
9 505184, кл. С 04 В 15/06, 1977 °
