Вяжущее

 

ВЯЖУЩЕЕ, включающее портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак, гипс и добавку, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и размалываемости вяжущего, оно в качестве добавки содержит отработанную формовочную смесь при следующем соотноше ,НИИ компонентов, мас.%: Доменный гранулированный шлак 25-55 . Гипс 3-5 Отработанная формовочная смесь3-12 Портландцёмент ный клинкер Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аа 01) ЗСЮ С 04 7 4 g

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Н АВТОРСНОММ CBBBBTBllhCTBV

3-12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3441888/29-33 (22) 05.04.82 (46) 30.06.84. Бюп. У 24 (72) О.П.Мчедлов-Петросян, М.В.Бабич, И.В.Боровская и В.Л.Бернштейн (71) Харьковский инженерно-строительный институт и Государственный всесоюзный институт по проектированию и научно-исследовательским работам

"Вкгипроцемент" (53) 666.943(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 340634, кл. С 04 В 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

У 400544, кл. С 04 В 7/8, 1972 (прототип). (54) (57) ВЯЖУЩЕЕ, включающее портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак, гипс и добавку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и размалываемости вяжущего, оно в качестве добавки содержит отработанную формовочную смесь при следующем соотноше,нии компонентов, мас.Ж:

Доменный гранулированный шлак 25-55

Гипс 3-5

Отработанная формовочная смесь

Портландцементный клинкер Остальное

1100262

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, конкретно к вяжущим на основе минеральных веществ.

Известно вяжущее, включающее порт ландцементный клинкер, доменный гра" нулированный шлак и добавки - хлористый кальций и азотнокислый аммоний (1) .

Из-за высокой гигроскопичности 10 добавок ввод их в смесь вызывает комкование последней, ухудшает размы ваемость, а наличие хлористого кальция исключает применение вяжущего s железобетоне. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее (2J следующего состава, мас.Ж:, Портландцемент- 20 ный клинкер 37,50-66,0

Доменный гранулированный шлак

Гипс Добавка-смесь пили установок сухого тушения кокса и сульфоалюмосиликатного 30 продукта 1,88-1„90

27,80-57,00

3,32-3,62 . 25

Недостатком прототипа является то, что дозирование указанной комплексной добавки в шлакопортлаидцемент 35 осуществляется в весьма узких пределах - 1,88-1,90 вес.Ж при соотношении компонентов добавки 1:1. Во@сод за эти пределы существенно снижает ии- тенсифицирующий эффект. Прирост проч-40 ности при использовании указанной добавки также относительно невелик и не йозволяет перевести цемент в более высокую марку.

55!

Цель изобретения — повышение проч ности и размалываемости вяжущего.

Цель достигается -тем, что вяжущее, включающее портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак, гипс 50 и добавку, содержит в качестве добавки отработанную формовочную смесь . при следующем соотношении компонентов мас.7.:

Доменный гр анулир он анный шлак 25-55

Гипс 3-5

Отработанная формовочная

1 смесь . 3-12

Портландцементный клинкер Остальное

Вместо отработанной формовочной смеси, являющейся отходом литейного производства, в качестве добавки может быть использован искусственно полученный продукт.

Такой продукт может быть получен путем термической обработки при 6501300 С кварцевого песка, совместно с

0,3-5,5Х одного из оксидов ряда

Ма20, Р205, А120, например, с *идким стеклом, Na2HP04 или глиной.

Содержание 8102 в конечном продукте должно быть не менее 857.

Пример. В лабораторной мельнице путем помола до удельной поверхности 3000+100 см /г приготовлены вяжущие без интенсифицирующей добавки, с добавкой смеси пыли установок сухого тушения кокса и сульфоалюмосиликатного продукта по прототипу, а также с добавкой отходов литейного производства Ново-Липецкого металлургического завода, содержание SiOZ 92X

Исследование проводились на базе клинкера Липецкого цементного завода.

Физико-механические испытания проводились по ГОСТ 310.76. В про" цессе приготовления цементов по методике Гипроцемента оценивалась величина размалываемости. Составы вяжущих н полученные результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 1.

Введение в состав цемента отработанной формовочной смеси позволяет повысить предел прочности при сжатии через 1 сут гидратации на 5060 кгс/см по сравнению со шлакопортландцементом без добавки и на 3540 кгс/см по сравнению с прототипом.

Прирост прочности в 28-суточном возрасте по сравнению с прототипом составляет 57-70 кгс/см, а по сравнению с обычным шлакопортландцементом в отдельных случаях превышает 100 кгс/см .

Таким образом, применение указанной добавки позволяет осуществить перевод части продукции завода в более, высокую марку. Результаты испытаний, проведенных на клинкере Криворожского завода, приведены в табл.2. 1100262

Разма— — — - — — — — — лываемость ка кг/кВт.ч

3 — 35,2

69/14,2

Состав вяжущего, %

Вяжущее сут

7 сут 28 сут кер доменный

57/12,9

ШПЦ-400 60 37

281/43,4 402/60,0

Извест301/45,4 456/64,8 ное

Вяжущее согласно изобретению 60 34

96/16,8

326/50,4 511/72,6

40 1

3 3

60 31

60 29

60 25

3 6

117/33, 0

106/21,6

342/54,6 536/72,9

322/52,2 501/70,2

5 6

3 12 44 1

Интенсифицирующее действие предлагаемой добавки объясняется тем, что в процессе термической обработки кварц, находящийся в обычном песке в виде -формы, претерпевает при 573 С поли- 5 о морфное превращение: Р -кварц----ф;кварц. Несмотря на то,. что этот переход является обратимым, термическая .обработка, особенно в присутствии как минимум одного из оксидов ряда 10 а20, Р205 А1203 существенно акти визирует указанную добавку. Так, про.веденные исследования кинетики роста пластической прочности композиций, включающих добавку отходов литейного 15 производства и Са(ОН)2 показали, что указанная добавка может быть отнесена к активным минеральным добавкам, способным в процессе гидратации вяжуще.— го активно взаимодействовать с выде- 20 ляющейся при гидролизе силикатной составляющей клинкера гидроокисью кальция с образованием низкоосновных . гидросиликатов кальция. Влияние термообработки в присутствии указанных 25 выше оксидов способствует повышению количества дефектов тонкой структуры и, как следствие этого, росту активности добавки.

Повышение размалываемости или ин- Зп тенсификация помола вяжущего обуслов-!

Примеры составов вяжущего и их

Клин- Шпак Гипс Добав60 35,1 3 1,90 36,9 ливается наличием в отработанной формовочной смеси углистых, включений, а также изменением структуры последней в процессе термической обработки, что влечет за собой в свою очередь к разупрочнению структуры и создает предпосылки к увеличению размолоспособности смеси в целом.

Приведенные данные по размалываемости свидетельствуют о том, что введение добавки интенсифицирует помол смеси, снижая расход электроэнергии на 10-15Х.

Проведенные расчеты технико-экономической эффективности показали, что при выборе оптимальных составов вяжущего (см.табл.1) возможно осуществление перевода части завода (за базовый принят Липецкий цементный завод) шпакопортландцемента марки

"300" в марку "400". При подобном переводе sa счет разницы в отпускной цене обеих марок цемента получаютдополнительную прибыль. Экономический эффект достигается также тем, что добавка отходов литейного производства не требует сушки (ее влажность не превышает 1,5X) и она вводится вместо части доменного гранулированного шлака.

Т а б л и ц а физико-механические свойства

Предел прочности при сжатии/изгибе кгс/см

109/29,6 350/52,4 531/70,4

1100262

Продолжение табл. 1

Вяжущее

Состав вяжущего, 7

Шлак Гипс доменный

Предел прочности при сжатии/изгибе кгс/см

РазмалываеДобавка

Клинмость, кг/кВт.ч.

7 сут 28 сут

1 сут кер

320/49,9 489/68,0

3 13

60 24

60 35

3 2

310/47в0 476/ббь8

30,1

252/30,4 307/56,8

ШПЦ-300 39 58

Извест278/36,0 362/60, 1

39 56,1 3 1,90 32,0

47/12, О ное

291/40, 9 394/66, О

36,8

3 3

306/43, 0

300/43,0

39 52

3 6

429/68,0

431/66,9

39 50

39 46

39 44

81/18,0

76/! 6,2

39 45

667f5 0

3 2

39 56

Т а б л и ц а 2 Примеры составов вяжущего и их физико-механические свойства

Состав вяжущего, Ж

Предел прочности при сжатии/изгибе, кгс/см через сут.

Вяжущее

Шлак Гипс Добавка домен- ОФП ный

Клинкер

50,4 44,6 5,0

ШПЦ

82/20, О 135/30, I 241/54,0

Согласно изобретению

49,7 41,2 5,0 4,1

83/19,6 151/35,0 309/56,0

ВНИИПИ Заказ 453 7/21 Т аа 606 Попдисн е

Филиал ППП "ПатеаР, г.Ужгород, Уп.Проектная, 4

Вяжущее согласно изобретению 39 55

5 6

3 12 40 4

5 12

3 13

96/18, 0

84/16,0

34/9,6

70/16, 0

82/18,1.

84/19,6

74/16, 9

288/40,0 401/64,6

301/39,4 396/65,0

287/38,0 381/63,1

283/40,0 373/62,0