Способ получения вяжущего

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ

„„SU„„1209638

yg g C 04 В 7/36 (21) 3739363/29-33 (22) 07.05.84 (46) 07.02.86. Бюл. N 5 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) В.В. Андреев, С.Г. Семикова, В.И. Корнеев и В.M. Сиэяков (53) 666.94(088.8) (56) Сизяков В.М. и др. Синтез и Физико-химические исследования гидрокарбоалюмината кальция.-Цветные металлы, В 9, 1974, с. 28. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО путем обработки содово-щелочного алюминатного раствора известковым молоком с последующим отделением, промывкой и сушкой образующего. осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, известковое молоко с концентрацией СаОакт.

140-250 г/л смешивают с содово-щелочным алюминатным раствором с концентрацией А1 Оз 75-100 г/л, 0(к = !,3-1,8 и соотношением NagOvra /А1 0з 0,250,6 в пределах (2-4):1 и выдерживают при 40-60 С в течение 0,5-2 ч, а сушку проводят при 150-250 С в те-, a чение 1-6 ч.

1209638

Изобретение относится к способам получения вяжущих материалов.

Цель изобретения — повьппение прочности.

Частично обезвоженные гидрокарбоалюминаты кальция общей формулы

3СаО А1 0з (1-Х) Са(ОЧ) Х СаСО УН О» где Х = О, 25-1, 9, = 5-7 „обладающие вяжущими свойствами, образуются только при указанных параметрах предлагаемого способа ведения техноло. гического процесса (СаОакт 140250 г/л, А1 0ь 75-150 г/л, < = 1,31, 8, Ыа Озт /А1 03 .= О, 25-0,60, соотношение между известковым молоком и садово-щелочным алюминатным раствором (2-4):1, температура синтеза

40-60 С, время вьдержки 0,5-2 ч, высокотемпературная сушка при 150-250 С в течение 1-6 ч.

По данным физико-химических исследований при проведении синтеза с приведенными параметрами технологического процесса конечный продукт представлен гидроокисью кальция, карбонатом кальция, гидроалюминатами кальция, т.е. частично обезвоженный гидрокарбоалюминат кальция не образуется. Сушка при температуре вьппе 250 С приводит к разложению гидрокарбоаламината кальция на

12Са0 А1603, Са(ОК)т, СаСОз. При температуре сушки ниже 150 С обра. зуется гидрокарбоалюминат кальция состава ЗСаО А1п03 (1-X)Са(ОН), ХСаСОз .»$Н 0, где X= О 25 1,0, У=

11-12, не обладающий вяжущими свойствами.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Садово-щелочный алюминатный раствор, содержащий

115 г/л А1 0, ц „= 1,55 и NBy0qrg/

/А1 0 = 0,4 смешивают с известковым молоком (190 г/л СаО ) в соотношении 1:3 и вьдерживают при перемешивании при 50 С в течение 1 ч.

Образующийся осадок отделяют, промыо вают горячей водой и сушат при 200 С.

Принципиальная схема предлагаемого способа получения вяжущего:

Садово-щелочной алюминатньп раствор

А1рOg 75-150 г/л д,, = 1,3-1,8

1Bg О„,„ /А1тО

= 0,25-0,60 овое молока

140-250 г/л

Смешение

Вьдержка. при перемешивании

40-60 С 0,5-2 ч

Разделение суспензии

Промывка осадка

Высокотемпературная сушка

150-250 С 1-6 ч

Измельчение

Готовый продукт

1-05

1-30 конец

Предел прочности при сжатии, ИПа, при воздушном твердении

3 сут 5,0

28 сут 6,9

Твердении при относительной влажности

100Х

3 ""óò 4,9

28 сут 7,2

Пример 2. Садово-щелочной алюминатный раствор, содержащий

75 г/л А1п О,В = 1,3, Na О зг» /А1 0»=

0,25, смешивают с известковым молоO ком (СаО« 140 г/л) в соотношении

1: 2 и выдерживают при перемешивании при 40 С в течение 0,5 ч. Образующийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при 250 С в течение 6 ч. В результате получают гидрокарбоалюминат кальция состава

ЗСаО. А1 Оь О, 75Са(ОН) О, 25СаСОд 5Н О °

В результате получают гидрокарбо° алвминат кальция состава 3СаО А1 0з»

0,5Са(0!l)z О, 5СаСО 6Н,О.

Для определения физико-механических свойств вяжущего полученный гидрокарбоалюминат кальция измельчают до остатка на сите 9008 10Х. Стан25 дартные образцы готовят из теста нормальной густоты, сроки схватывания определяют по известной методике, твердение образцов осуществляют в воздушных и влажных условиях при

20 + 2 С. Результаты определения следующие:

Нормальная густо.та„ В/Т 0,60

Сроки схватывания, ч-мин

35 начало

1209638 4 в течение 3 ч. В результате получают смесь 12САО . 7A 1 0>, Са(ОН) и СаСО .

При затворении водой такая смесь мгновенно схватывается, что не позволяет использовать ее как самостоятельное вяжущее.

П р и и е р 5. Содово-щелочной алюминатный раствор, содержащий

115 г/л А1 О, .„= 1,55 и Na<0gr =

1p = 0,4, смешивают с известковым молоком (CaO „T 190 г/л) в соотношении

1:3 и вьдерживают при перемешивании, о при 50 С в течение 1 ч. Образующийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при 100 С в течекие б ч, В результате получают гидрокарбоалюмикат кальция состава

ЗСаС A1, 0 - 0,5Са(ОН) ° 0,5СаСО3 °

° I1H 0. Определение физико-механических свойств вятущего проводят аналогично примеру 1. Результаты опрецеления следующие:

Нормальная густота, В/т 0,44

CpOKH CXBaTbIBaHHH ч-мин

0-45

1-15 качало

5,1

6,8

4,9

7,0

Пример 3. Содово-щелочной алюмикатный раствор, содержащий

150 г/л A1z0>O.„= 1,8, Na 0qÄÄ /Al С =

=0,60, смешивают с известковым молоком (СаО 250 г/л) в соотношении

1:4 и вьдерживают при перемешивании при 60 С в течение 2 ч. Образующийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при 150 С в течение 1 ч.

В результате получают гидрокарбоалюминат кальция состава ЗСаО А1, О

>СаСО 7Н О.

Определение физико-механических свойств вяжущего проводят аналогично примеру 1. Результаты определения следующие:

Нормальная густота, В/Т 0,61

Сроки схватывания, ч-мин

2-10

3-00 чачало

1-10

1-35 начало

4,8

6,7

Пример 4. Содово-щелочной алюмикатный раствор, содержащий

115 г/л А1 0э,М.„= 1,55 и Naz0sr /

/А1„03 = 0,4, смешивают с известковым молоком (СаО,ц 190 г/л) в соотношении 1:3 и вьдерживают при перемео шивании при 50 С в течение 1 ч. Образующийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при 300 С

2-45

3-30 начало конец

Определение физико-механических свойств вяжущего проводят аналогично примеру 1. Результаты определения следующие:

Нормальная густота, В/т 0,62

Сроки схватывания, ч †м конец ,Предел прочности при сжатии, ИПа, при воздушном твердении

3 сут

28 сут твердении при относительной влажности

100К .3 сут

28 сут конец

Предел прочности при сжатии, NIa, при воздушном твердении

3 сут

28 сут конец

Г(редел прочности при

30 с>КаТНН, П1а, пр воздушном -.íåðäåíèè

3 сут 0,4

28 сут 0,4 твердекии при относительной влажности

1002

3 сут 0,2

28 сут 0,2

Пример 6. Содово-щелочной алюминатный раствор, содержащий

70 г/л А1,0, cx„= 1,2 и Яа Оч л /

/Alz 0 = 0,2, смешивают с иэвестко" вым молоком (Ca0 «Т 130 г/л) в соотношекии 1:1,5 и вьдерживают при перемешивании при 35 С в течение 3 ч.

Обраэуюшийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при

200 С в течение 3 ч. В результате получают смесь, мас.Ж: Са(ОН) 35, СаС0а 40, ЗСАО А1>О 6Н <О 25. Определение физико-механических свойств проводят аналогично примеру 1. Результаты определения следующие:

Нормальная густота, В/Т 0 38

Сроки схватывания, ч-мик

1209638

Предел прочности при сжатии, ИПа, при воздушном твердении

3 сут

28 сут твердении при относи» тельной влажности 100Х

3 сут

28 сут

0,2

0,3

0,2

0,3

2-30

3-50 начало конец

Предел прочности при сжатии, ИПа, при воздушном твердении

3 сут

28 сут

Твердении при относительной влажности 100Х

3 сут 0 5

28 сут

0,2

0,2

0,2

0,2

Составитель А. Кулабухова

Техред М. Надь Корректор М. Демчик

Редактор И. Дербак

Заказ 455/30 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Пример 7. Содово-щелочной алюминатный раствор, содержащий

160 r А1 0, о(„= 1,9,.Иа Озг АТ О,=;, = 0,70, смешивают с известковым молоком (СаОп„ 260 r/ë) в соотношении 1:5 и выдерживают при перео мешивании при 70 С в течение 15 мин.

Образовавшийся осадок отделяют, промывают горячей водой и сушат при о

200 С в течение 3 ч. В результате получают смесь, мас. Х: Са(ОН) 10;

СаСОЗ 40, ЗСаО "А1 0 6Н О 50. Определение физико-механических свойств проводят аналогично примеру 1. Результаты определения следующие:

Нормальная густота, В/Т 0,34

Сроки схватывания, ч-мин

30 начало 2-50 конец 3-30 Предел прочности при сжатии, МПа, при воздушном твердении

3 сут 0,1, 28 сут 0,1 твердении при относительной влажности

100Х

3 сут.

28 сут

Пример 8 (известный), Содово-щелочной алюминатный раствор, содержащий 200 г/л На О, 9<= 30, .молярное отношение СаО : A1 0 .= 0,1, смешивают с известью из расчета молярное отношение СаО : А1 О = 3, выдерживают при перемешивании при

О

30 С в течение 10 ч. Образующийся осадок определяют, промывают горячей водой и сушат в эксикаторе над СаСТ в течение 5 сут. В результате получают гидрокарбоалюминат кальция состава ЗСаО A 7<0 > Ca00> 11Н О. Определение физико-механических свойств проводят аналогично примеру 1. Результаты определения следующие:

Нормальная густота, В/Т 0 45

Сроки схватывания, ч-мин

Приведенные данные показывают, что использование в качестве вяжущего частично обезвоженного гидрокарбоалюмината кальция общей формулы

3СаО А1 0 (1-Х)Са(ОН) ° х СаС0 Ч Н О, где Х = 0,25-1; 7 = 5-7, позволяет повысить прочность искусственного камня в 20-40 раэ (7,2 против 0,2 МЧа по известному способу.