Вяжущее

 

ВЯЖУЩЕЕ, включающее отход производства глинозема, жидкое стекло , доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65% и воду, отличающееся тем, что, с целью ускорения набора прочности, оно содержит в качестве отхода производства глинозема нефелиновый шлам при следующем соотношении компонентов, мае. %: . Нефелиновый шлам 47-73 Жидкое стекло (в пересчете на RjO) 7-13 Доменный гряншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65%5-15 Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО,ЮЛИС

РЕСПУБЛИК (1Е (И) д(д) С 04 В 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К АВ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5-15

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛЮ Ю\Ю»В В (21) 3604217/29-33 (22) 18,04.83 (46) 30 ° 10.84. Бюл. И- 40 (72) В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Е.К. Пушкарева, О.Н. Петропавловский, В.В. Чиркова и А.Г. Гелевера (71) Киевский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 666.972(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 387948, кл. С 04 В 19/04, 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 979294, кл. С 02 В 19/04, 1980 (прототип) ° (54)(57) ВЯЖУЩЕЕ, включающее отход производства глинозема, жидкое стекло, доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65Х и воду, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения набора прочности, оно содержит в качестве отхода производства глинозема нефелиновый шлам при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Нефелиновый шлам 47-73

Жидкое стекло (в пересчете на R О) 7-13

Доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилитового состава не менее 65Х

Вода

1249

Т а б л и ц а 1

"1

Al) 0)!

csO (L и)о j

Fe 0>

Компоненты

Мо и ° пеп °

Синтетическое стекло

19 8 22)4 ." 49 8,8

Череповецкий шлак

251 375296 22 349 tt 25 066036

Липецкий шлак

36,54 t 1,5 1,7 40,75 7,00 !,45

Челябинский шлак

38,4 15,22 0,7 36,2 5,89 2,09 0,65

0,85

Нижнетагильский шлак

2, 1 35,4 16,89 0,67 34,92 6,60 0,56 0,8 t,24 0,82

112

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении быстротвердеющего вяжущегоq

Известно вяжущее (1), включающее, вес.Х: нефелиновый шлам 50-60; жидкое стекло (в пересчете на Na>Si0>)

15-25; вода 15-25.

Наиболее близким к изобретению является вяжущее 12 ), включающее, вес.Х:.железосодержащие отходы про- . мышленности производств (бокситовый шлам) 5-30; жидкое стекло (водный раствор плотностью 1,3 г1см ) 5-10; доменный граншлак с содержанием стекловидной, фазы мелилитового состава не менее 65Х 60-90.

Недостатком известных вяжущих является замедленный набор прочности.

Цель изобретения — ускорение набора прочности.

Поставленная цель достигается тем,,что вяжущее,,включающее отход производства глинозема, жидкое стекло, доменный граншлак с содержанием стек+ ловидной фазы мелилитового состава не менее 65Х и воду, содержит в качестве отхода производства глинозема нефелиновый шлам прн следующем соотношении компонентов, вес.%:

Нефелиновый шлам 47-73

Жидкое стекло (в пересчете на R 0) 7-13

Доменный граншлак с содержанием стекловидной фазы мелилито1б ного состава не менее 65Х 5-15

Вода Остальное

В описываемом вяжущем используют доменные граншлаки Череповецкого, Липецкого, Челябинского или Нижнетагильского заводов, содержание стекловидной фазы мелилитового состава в которых составляет не менее

65%.

Составы указанных шлаков приведены в табл. и 2.

Наряду с перечисленными шлаками в качестве стекловидного мелилитсодержащего компонента может быть иск пользовано синтетическое стекло мелилитовой структуры, состав которого также указан в табл. 1 и 2.

Компоненты

1121249 4

Таблица2

Содержание стекловидной фазы мелилитового состава,мас.X

Содержание и состав кристалли» ческих фаз, мас.Ж обладающих более высокими вяжущими .свойства 1и,. чем высокоосновные гидраты С SH(A) и С SH (II).

Относительно низкая скорость твердения вяжущего — прототипа на основе деменного гранулированного шлака . и добавки красного шлама обусловлена малой скоростью кристаллизации гелевидной фазы (из-за отсутствия

Синтетическое стекло 100

Череповецкий доменный граншлак

Иелилит (гененит)25 1

Иервинит 10

Липецкий доменный граншлак 92,3

Мелилит 5

Псевдоволластонит 2,720

Челябинский доменный граншлак 90,5

Иелилит 9,5

Нижнетагильг. ский доменный граншлак 85,1

Мелилит 8,5

Окерманит 6, 4.

Процесс гидратации описываемого вяжущего имеет некоторые особенности.

По данным рентгенофазового ана.лиза вещественный состав продуктов гидратации описываемого вяжущего после 28 сут твердения представлен изоморфно срастающимися низкоосновными гидросиликата тоберморитового ряда(3 3,07; 2,97; 1,81; 1,82 А)

CSB (В) (d = 3,07; 2,08; 1,83 А), 40 афвиллитом (d = 5,08; 3,75; 2,28;

3,19; 2,84; 2,74; 1,949 А), а также сложными гидросиликатами состава

NazMg>Al Si>0<>(0H) (d = 3,22; 2,98;

2,71 2,58; 2,265 А), (Ca, Na<) 4$ (Al Зз. О ) 2Н О (d = 4,07; 3,51;

3,18;2,95;2,7;2,55;2,34;2,25;2,16;

1,97; 1,78 А)и гелевидной фазой неопределенного состава. l, Введение в состав вяжущего мели- 50 литсодержащего компонента позволяет регулировать фазовый состав новообразований за счет изменения соотношения между кристаллической и гелевидной составляющими, в сторону $$ увеличения последней, а также обеспечивает ускорение образования низкоосновных гидросиликатов кальция, достаточного количества центров кристаллизации) в направлении образования ниэкоосновных гидросиликатов ще лочно-щелочноземельного состава и низкокремнеземистых гидрогранатов, постепенно перекристаллиэовывающихся в высокоосновные, способствующие повышению прочности камня на поздних этапах твердения.

В то же время наличие оптимального количества гелевидной фазы способствует снижению деструктивных напряжений, возникающих в процессе армирования кристаллического сростка, что обусловливает стабильность роста физико-механических показателей при длительном твердении искусственного камня. Описанные процессы изменения фазового состава продуктов гидратации нефелинового шлама при введении в его состав добавки более интенсивно протекают в условиях тепловлажностной обработки.

Таким образом, при введении .в состав композиции на основе нефелинового шлама и жидкого стекла стекловид ного мелилитсодержащего компонента достигается повышение активности вяжущего. Нефелиновый шлам Ачинского глиноземного комбината, высушенный до остаточной влажности 1,5Х, имеет следукиций химический состав, вес.Ж:п.п.п. 5,54; SiO>29 45;

Fe203 3,18; А1203 4,29; Сао 59,98;

Оз 0 64; К О 1,11; На О остальное.

Пример. Технология изготовления предлагаемого вяжущего подобна технологии изготовления шлакощелочных вяжущих. Высушенный до влажности 1,5-2Х нефелиновый шлам измельчают совместно со стекловидным мелилитсодержащим компонентом— доменным граншлаком или синтетическим стеклом до тонины помола, :соответствующей удельной поверхности Зуд 350м /Kr по прибору ПСХ-2.

Полученный порошок затворяют вод1 ньяи растворами жидкого стекла (Мс1-3). Иэ полученного вяжущего

S 1121249 6 готовят образцы в соответствии с Составы и свойства вяжущего приГОСТ 310.1-4-76. ведены в табл. 3.

Таблица 3

Предел прочности при сжатии, ИПа

Состав вяжущего, мас.Ж

3 при твердении s нормальных условиях

7 с 28 с 90 с

2ч 24ч Зс после пропаривания

40,4 58

65 71

85,5 80

43,2 63,2 72 75

83,6 87,5 85

83,0 86,7 80,7

42,9 59,2 70 74

76,5

70 73

40,7 58

75 79

41,4 64

Нефелиновый шлам 65

Жидкое стекло (Мс=2) в пересчете на На О 10

Вода 20

Стекловидный мелилитсодержащий компонент 5

Синтетическое стекло

Нефелиновый шлам 60

Жидкое стекло(Мс 2) в пересчете на 10

Иапо

Вода 20

Синтетическое стекло 10

Нефелиновый .шлам 50 . Жидкое стекло(Мс=2) в пересчете на

Na О

Вода

Синтетическое стекло 15, Нефелиновый шлам 57

Жидкое стекло(Мс 1) в пересчете на

NaхО 13

Вода 20

Синтетическое стекло 10

Нефелиновый юлам 73

Жидкое стекло:(Мс 1) в пересчете на

Яа О 7

Вода 15 .Череповецкий доменный ишак 5

Нефелиновый шлам 73

Жидкое стекло(Мс 3) в пересчете на

На О

Вода 1,5

41,2 61,3 71 75,2 80,7 86,8 82,3

1121249

Продолжение таблицы Ь

Предел прочности при сжатии, ИПа

Состав вяжущего, мас.Ж при твердении в нормальных условиях

12 ч 24 ч 3 с 7 с 28 с 90 с после пропаривания

Нижнетагильский доменный граншлак 5

Нефелиновый шлам 52

Жидкое стекло(Мс=2) в пересчете на

На о 13

71 74 5 83

25 42 1 60

Вода

Липецкий доменный граншлак 10

Нефелиновый шлам 47

Жидкое стекло(Мс=2) в пересчете на

Na>0 13

Вода 25 44,6 64

Челябинский доменный граншлак 15

Составы по аналогу

Нефелиновый шлам 60

Жидкое стекло в пересчете на

Na>0 15 36,2 46,4

Вода 25

Нефелиновый шлам 55

Жидкое стекло в пересчете на на,0 20 40 3 52 1

Вода 25

Нефелиновый шлам 50

Жидкое стекло в пересчете на

73 76

85

49,3

40,2

55,6

55,8

48,7

55,3

На О 25, 41,2 54,7

Вода 15

Составы по прототипу

Череповецкий доменный граншлак 90

Жидкое стекло 5

Красный шлам 5 — 28,4

Тульский шлак 80

Жидкое стекло 10 — 26,4

Красный шлам 10

Череповецкий шлак 60

Жидкое стекло 10 — ? 4, 2

Красный шлам 30

60,8

52,5

45,3 59,5 62,5

41,2 57,8

62,0

39,1 53,2

58,3

Составитель Т. Сельченкова

Редактор А. Гулько Техред Л,Коцюбняк Корректор С.Черни

Закаэ 7882/17 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

9 1

Пропаривание проводят по режиму

3+6+3 при 90+5 C.

М

Как следует иэ сравнения приведенных в табл. 3 данных, предлагаемая вяжущая компоэиция на основе нефелинового шлама, жидкого

121249 10 стекла и стекловидного мелилитсодержащего компонента, поэволяет получить быстротвердеющее, высокопрочное вяжущее, характериэующееся высокой скосростью набора прочности при твердении в нормальных условиях.