Быстротвердеющий портландцемент

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ С 04 В 7 54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 15 0 25

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475477/29-33 (22) 28.05.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) T. Н. Анисимова, Л. С. Ватутина, Г. М. Тарнаруцкий, Б. Э. ЮдоВич, С. Е. Осипенко, В. В. Омельченко, В. В. Трусов и А. К. Панасий (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности и Производственное объединение "Вольскцемент" (53) 666.942(088.8) (56) 1. Рояк С. М. Специальные цементы. N., Стройиздат, 1969, с. 8688.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 237667, кл. С 04 В 7/02, 1967 (прототип). (54)(57) БЫСТРОТВЕРДЕИЩИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ, включающий алитовый и бели80 .ища.7щ А товый клинкеры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения водопотребности и повышения прочности, он дополнительно содержит сульфат кальция, опоку и лигносульфонаты, модифицированные мочевиноформальдегидной или мочевиномеламиноформальдегидной смолой с вязкостью 15005000 сПз, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Пелитовый клинкер 15-45

Сульфат кальция 4-6

Опока 3-7

Лигносульфонаты, модифицированные мочевиноформальдегидной или мочевиномеламиноформальдегидной смолой с вязкостью 1500-5000 сПз

Алитовый клинкер

1063794

Изобретение относится к техноло-. гии производства строительных материалов, а именно к составам быстротвердеющего портландцемента.

Известен высокопро«лньгй портландцемент с содержанием С Б 72-75Ъ (1).

Ъ

Наиболее близким к предлагаем»му является быстротвердеющий портландцемент, включающий 30-40 вес.Ъ цемента, содержащего не менее 60Ъ

С " и не менее 5Ъ Сл.А и 70-60 вес.Ъ цемента, содержащего не б»лее 50Ъ

С Б и не более 8Ъ С>А j7) .

У"

Недостатками известного быстротвердеющего портландцемента является высокая водопотребность и низкая прочность.

Цель изобретения - снижение нодо потребности и п»вышение прочности.

Поставленная цель достига«тся тем, что быстротверцеющий портландцемент, включающий алитовый и белитовый клипк, дополнительно содер. жит сульфат кальция, опоку и лигносульфона.ты, модифицированные моче,виноформальдегидной или мочевиномеламиноформальдегидной смолой с вязкостью 1500-5000 сПз, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Белитовый клинкер. 15- 15

Сульфат кальция 4-6

Опока 3-7

Лигносульфонаты, модифицированные мочевиноформальдегидной или мочевиномеламиноформальдегидной смолой с вязкостью 15005000 сПз 0,15-0,25 гллитогый клинкер Остальное

Сущность изобретения состоит в сосредоточении белита оСоих клинке-. ров в тонкой фракции цемента (менее

5 мгсг«)и обогащении алитом средней фракции цемента (5 — 30 мкм), что уменьшает водопотребность цемента эа счет снижения вод»потребности егo мелкой фракции и повышает степень (полноту) гидратации средней фракции благодаря повышенному количест-" ву алита. Такое распределение белитавой фазы в цементе возникает благодаря совместному воздействию сле,цующих трех факторов.

В процесce ««»М» « aäñîðáèpóèòcÿ модифицирован ные ли гносульфон аты вязкостью 1500-5000 сПэ, прежде всего на белитовых фазах вследствие яаличия повышенной концентрации ядер дислокаций и дефектов упаковки (микрощелей),на их поверхности. При этом вязкость ПАВ выбрана таким образом, чтобы их движение в микрощелях было достаточно быстрым и не позволило после стадии соударения частицы белита с мелющим телом сом5

2О

25 зо кнуться трещинам, образовавшимся путем раскрытия микрощелей; это усиливает избирательное иэмельчение белита и перевод его в мелкую фракцию цемента.

Присутствие смеси алитового клинкера с повышенной сопротивляемостью иэмельчению на 1-й стадии и пониженной на 2-й стадии измельчения и белитового клинкера с противоположным распределением сопротивляемости измельчению по стадиям выравнивает интегральную сопротивляемость цемента измельчению на обеих стадиях и позволяет наиболее полно прояВHTься Влиянию моц .-. фицироВBнньгх технических лигносуль:л сватов на из мельчение белита и е-:.о,. ;пределение по фракциям цемс:- т;=: 1»«=кольку средний коэффицие;-|т с»-::: являем»сти белитовогс клинк=р, з.ельчению (К) pànöí 18-20. 10 к ".7«м- (на приборе ПР-1), а у али:.с вовс клинкера 10-12 10 - кВт/см при К.,„

14 кВтч/см „ тс. в смеси к.п.нкеров их соотношение !«»JIKI«o : .«а влять примерно 5: "-1: (а. -, .: товь.л к белитовому) при оптимуме .«римерно 3:1, в зависимости от ми. сро труктуры клинкеров, Присутствие в це . . "с эп»ки,, ",оторая, ускоряя пр»двигсени... «змельчаемого материал, вЂ, вдоль ." .с.ль:,«л.«г;:, псу .ло«qv.ÿ,гл з быто-«НАВ, воз ни }«а ющ«л и в отдельных у ; астках рабочего о,ъ— ема мельниць-., и отдавая это-..:-;:эбыток H друг и местах, где в»стальных компонентах не хватает ПАБ, устраняет нсоднородност.л распреде— ления массы матерна.ла и ПАВ в мельнице повышает однородность измель-, чаемой шихты и этим также облегч= ет избирательно: и"-,Måëü иие белита.

Введение опоки в количестве мЕнее

ЗЪ недостаточно для осуществления этой функции, а при ссдержании более

7Ъ она снижает прочностные .гоказатели цемента. особенно в первые сроки твердения, и требует избыточного расхода ПАВ, Модифицированные лигносульфонаты получают путем обработки технических лигносульфонатов с вязкостью

1000-3000 сПз мочевиноформальдегидной и.ли мочевиномеламиноф»рг1альлео. гидной смолой в реакторе при 50-80 C и перемешивании в течение 1-2 ч до окончания реакции между лигносульфонатами и смолой, контролируемого по максимуму связанного азота. Соотношение технических лигносульфонатов и мочевиноформальдегИцной смолы подбирают таким образом, тобь1 вязкость полученного поверхностно-активного вещества (ПАВ) составляла

1500-5000 сПз.

1063794

В процессе обработки фенольный гидроксил лигносульфонатов взаимодействует с аминогруппой смолы с образованием нового по своему химическому строению IIAB из ряда фенамина, в результате чего в молекуле пластифицирувщей добавки уменьшается количество акцепторных групп, замедляющих процессы гидратации и твер дения цемента„ а вязкость IIAB увеличивается с 1000-3000 сПз в среднем в 1,5-2 раза в зависимости от соотношения технических лигносульфонатов и смолы.

При использовании каждого исходного компонента в отдельности отсутствует необходимый избирательный эффект адсорбции IIAB и направленного формирования гранулометрического состава цемента. Кроме того, сама мочевиноформальдегидная или мочевиномеламиноформальдегидная смола не обладает пластифицирувщим действием.

Поэтому в результате применения компонентов в отдельности снижение водопотребности и повышение прочности портландцемента не могут быть достигнуты. б

Пример 1 (прототип). В опытах используют быстротвердеющий портландцемент, включающий 40 мас.Ъ цемента, содержащего, мас.Ъ: C>S 55, 018 24; С А б, C4AF 13, и 55 мас.Ъ цемента, содержащего, мас.Ъ: C>S 48, С О 30, С 8, С4АР 12, при этом в состав йоследнего вводят добавку

СаО в количестве 1,5 мас.Ъ.

Пример 2. В опытах используют портландцемент, включающий, мас.Ъ: алитовый клинкер 45, белитовый клинкер 45, сульфат кальция 4, опоку 5,8, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

2377 сПэ 0,20.

Пример 3. В опытах используют портландцемент, включающий, мас Ъ: алитовый клинкер 75, белитовый клинкер 15, сульфат кальция 6, опоку 3,85 модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

1500 сПз,0,15.

Пример 4. В опытах используют портландцемент, вклвчавщий, мас.Ъ: алитовый клинкер 60, белитовый клинкер 31, сульфат кальция 5,83, I опоку 3, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостьв

5000 сПз 0,17.

Пример 5. В опытах используют портландцемент, включающий мас.Ъ: алитовый клинкер 65, белито5

60 вый клинкер 24, сульфат кальция 3, 5, опоку 7, модифицированные техничес- кие лигносульфонаты с вязкостью

5000 сПз 0,25.

Пример 6. В опытах используют портландцемент, включающий, мас. Ъ: алитовый клинкер 51, белитовый клинкер 38, сульфат кальция 5,3, опоку 5,48; модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

4500 сПз 0,25.

Пример 7. В опытах используют портландцемент, включающий, мас.Ъ: алитовый клинкер 42, белитовый клинкер 47, сульфат кальция 4, опоку 5,3, модифицированные техничес. кие лигносульфонаты с вязкостьв .5344 сПз 0,20.

Пример 8. В опытах используют портландцемент, включающий мас.Ъ: алитовый клинкер 78; белитовый клинкер 12, сульфат кальция 4, опоку 5,85, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

4850 сПз 0.15.

Пример 9. В опытах исполь эуют портландцемент, включающий мас..Ъ: алитовый клинкер 60; сульфат кальция 3, опоку 7,8, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью 3520 сПз 0,20.

Пример 10. В опытах используют портландцемент, включающий, мас.Ъ: алитовый клинкер 65; белитовый клинкер 25; сульфат кальция 7 опоку 2,75, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

3245 сПэ 0.,25.

Пример 11. В опытах исполь. зувт портландцемент, включающий, мас.Ъ: алитовый клинкер 65, белитовый клинкер 25, сульфат кальция б; .опоку 3,88, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью 987 сПэ 0,12. р и м е р 12. В опытах используют портландцемент, включающий, мас.Ъ: алитовый клинкер 65, белитовый клинкер 25, сульфат кальция 5,85 опоку 3,88, модифицированные технические лигносульфонаты с вязкостью

9069 сПз 0,27.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемый портландцемент характеризуется пониженной на 10-15Ъ водопотребностью и повышенной на

20-60 кгс/см прочностьв в начальные сроки твердения и на 40-75 кгс/см в 28-суточном возрасте по сравнению с известным быстротвердевщим портландцементом.

10 63794

В/Ц при асплы ве станартноro конуса

113115 мм

Пластичность цементнопесчаного раствора

1:3 (расплыв стандартного конуса при

В/Ц

0,40,мм

Предел прочности, кгс/см образцов при сжатии (ГОСТ

310-76) через время, сут

Состав портландцемента, мас Ъ

Пример

Белито- ульАат вый кальция клинкер XX

Моди41ицированные технические лигносульфонаты с вязкость11

15005000 сПз

Алитовый клинкер"

Опока

3 28

1 (по прототипу ) 40 ЬО

0,40 220 552

113

242 611

278 591

294 630

281 627

0,36

0,20 134

5,8

0,36

3,85 0,15 137

0,35

0,17 144

0,25 138

5,83 3

3,75 7

0,36

251 604

0,34

151

5,45 0,25

5,3

0,20 124

5,5

5,3

5,85 0,15 119

0,20 115

0 25 143

7,8

2,75

3,88 0,12 115

5,85 3, 88 О, 27 165

Лигносуль- 130 фон ат61

0,20

5,8

0,40 234 571

Смола моче- 115

Ьиноформальдегидная

0,20

5,8

45 45

1 Алитов61й клинкер, мас. В: С g 55; С, 24, С А

2 С А 6 C aZ 13.

М Х.

Белитовый клинкер, мас.%: С О 48; С В 30, С>А

Г Г А " С А1 12.

%%%

Дополнительно введена добавка СаО в количеств ве 1 5 мас.Ъ.

Составитель Г. Ракчеева

Редактор> В. Петраш Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар

Заказ 10319/25 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

45 45

75 15

60 31

65 24

51 38

42 47

78 12

60 29

65 25

65 25

65 25

45 45

0,38

0,39

0,40

0,35

0,40

0,33

0,37

217 542

240 568

211 544

235 560

232 574

218 550

201 568